《Nature | UFM1 E3连接酶促进60S核糖体亚基从内质网的回收》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-27
  • 2024年2月21日,斯坦福大学等机构的研究人员在Nature发表题为UFM1 E3 ligase promotes recycling of 60S ribosomal subunits from the ER的文章。

    泛素和泛素样蛋白 (UBL) 对靶蛋白的可逆修饰被真核细胞广泛用于控制蛋白质命运和细胞行为。UFM1 是一种 UBL,主要修饰内质网 (ER) 细胞质表面核糖体上单个核糖体蛋白 uL24(也称为 RPL26)上的单个赖氨酸残基。UFM1 偶联 (UFMylation) 有助于挽救 60S 核糖体亚基 (60S),这些亚基在核糖体相关质量控制介导的核糖体分裂后释放,这些核糖体在分泌蛋白共翻译易位到 ER期间停滞。UFMylation 机制实现如此精确靶标选择的分子机制以及这种核糖体修饰如何促进 60S 挽救的分子机制尚不清楚。

    该研究展示了体内核糖体 UFMylation 发生在游离 60S 上,并且我们展示了异源三聚体 UFM1 E3 连接酶 (E3(UFM1)) 与其底物 uL24 结合的连续冷冻电子显微镜快照。E3(UFM1) 通过 UFL1 的羧基末端结构域结合 L1 茎、空转移 RNA 结合位点和肽基转移酶中心,导致 uL24 修饰超过 150 ?。催化UFM1转移后,E3(UFM1)保持稳定地与其产物UFMylated 60S结合,形成一个C形夹,从转移RNA结合位点一直延伸到60S周围到多肽隧道出口。该研究的结构和生化分析表明,E3(UFM1)在内质网膜中大核糖体亚基的终止后释放和再循环中发挥作用。

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    • 2024年2月21日,利兹大学等机构的研究人员在Nature发表题为The UFM1 E3 ligase recognizes and releases 60S ribosomes from ER translocons的文章。 内质网 (ER) 处停滞的核糖体与 60S 核糖体亚基蛋白 RPL26(也称为 uL24)上的泛素样蛋白 UFM1 共价修饰,这种修饰被称为 UFMylation,由 UFM1 核糖体 E3 连接酶 (UREL) 复合物协调,包括 UFL1、UFBP1 和 CDK5RAP3。然而,UREL的催化机理和 UFMylation的功能后果尚不清楚。 该研究展示了与60S核糖体结合的UREL的冷冻电子显微镜结构,揭示了其底物特异性的基础。UREL 包裹在 60S 亚基周围,形成 C 形钳夹结构,一端阻断 tRNA 结合位点,另一端阻断肽出口隧道。UFL1 环插入并重塑肽基转移酶中心。UREL 的这些特征表明 UFMylation 在从 ER 膜释放和回收停滞或终止的核糖体方面具有至关重要的功能。在没有功能性 UREL 的情况下,60S-SEC61 易位子复合物在内质网膜上积累,表明 UFMylation 是从 60S 亚基释放 SEC61 所必需的。值得注意的是,UREL的功能切换促进了该版本从“写入器”到“读取器”模块的功能切换,该模块可识别其产物 - UFMylated 60S 核糖体。 总的来说,该研究确定了 UREL 在将 60S 亚基与 SEC61 易位子解离中的基本作用,以及 UFMylation 在调节 ER 蛋白质稳态中的基础。
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    • 2023年9月14日,东京大学的研究人员在Science上以“Presynaptic Ube3a E3 ligase promotes synapse elimination through down-regulation of BMP signaling”为题发表论文。泛素连接酶Ube3a失活导致发育障碍Angelman综合征,而Ube3a剂量增加与自闭症谱系障碍有关。尽管Ube3a在包括突触前的轴突末端有丰富定位,但人们对Ube3a的突触前功能及其突触前定位的机制知之甚少。研究组发现发育性突触消除需要果蝇神经元的突触前Ube3a活性,并进一步确定了Ube3a与驱动蛋白马达相互作用所必需的结构域。 Angelman综合征相关的相互作用域错义突变减弱了Ube3a的突触前靶向并阻止突触消除。相反,突触前Ube3a活性的增加会导致早熟突触消除并损害突触传递。该研究结果揭示了Ube3a的生理作用,并提出了与Ube3a失调相关的潜在致病机制。 本文内容转载自“科学网”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/6Mxdy0j0ihaq0TRIf8-07Q