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。