構造生物学：UFM1 E3リガーゼは60Sリボソームサブユニットの小胞体からのリサイクリングを促進する
Nature 627, 8003 doi: 10.1038/s41586-024-07073-0
ユビキチンとユビキチン様タンパク質（UBL）による標的タンパク質の可逆的な修飾は、真核細胞でタンパク質の運命や細胞の挙動を制御するために広く使われている。UBLの1つであるUFM1は、小胞体の細胞質側表面にあるリボソーム上で1種類のリボソームタンパク質uL24（別名RPL26）の唯一のリシン残基の修飾を主に行っている。翻訳と同時に行われる分泌タンパク質の小胞体への輸送の間に停止したリボソームは、リボソーム関連品質管理機構によって分解される。その際に放出された60Sリボソームサブユニット（60S）の救出はUFM1との連結（UFM化〔UFMylation〕）によって促進される。UFM化装置が標的を非常に正確に選別する分子機構と、このようなリボソーム修飾が60Sの救出を促進する機構は、どちらも解明されていない。今回我々は、in vivoでのリボソームUFM化は遊離した60S上で起こることを示し、基質であるuL24と結合したヘテロ三量体UFM1 E3リガーゼ（E3(UFM1)）の連続したクライオ電子顕微鏡スナップショットを示す。E3(UFM1)は、L1ストークと空の転移RNA結合部位およびぺプチジルトランスフェラーゼ中心にUFL1のカルボキシ末端ドメインを介して結合する。こうした結合によって、150 Å以上離れたuL24が修飾される。UFM1の移動を触媒した後のE3(UFM1)は、その反応産物であるUFM化された60Sに安定に結合した状態を保ったまま、転移RNA結合部位からポリペプチドが通過するトンネル出口まで、60Sをぐるっと一周するように伸びるC字形のクランプを形成する。我々の構造学的解析と生化学的解析は、リボソーム大サブユニットの停止後の小胞体膜からの解離とリサイクリングにおけるE3(UFM1)の役割を示唆している。
