神経細胞を守る新たな品質管理機構を発見 ― 神経発達障害につながる「たんぱく質工場」の異常監視機構を解明 ―

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2026-07-10 順天堂大学

順天堂大学、北海道大学、東京大学などの共同研究グループは、小胞体上で働く新たな「たんぱく質品質管理システム」を発見し、その異常が神経発達障害の原因となる仕組みを解明した。研究では、UFSP2–ODR4酵素複合体が小胞体上のリボソーム(たんぱく質工場)で生じる異常を監視し、不良たんぱく質を除去するとともに、異常なリボソームを再利用可能な状態へ回復させることで神経細胞の恒常性を維持していることを明らかにした。遺伝子改変マウスや神経発達障害患者由来細胞を解析した結果、この品質管理機構が破綻すると神経細胞死や小頭症を伴う神経発達障害が引き起こされることも判明した。本成果は、小胞体におけるリボソーム品質管理の新たな分子機構を示すとともに、神経発達障害や神経変性疾患の病態理解を大きく前進させるものであり、UFSP2–ODR4複合体を標的とした新たな診断法や治療法の開発につながることが期待される。

神経細胞を守る新たな品質管理機構を発見 ― 神経発達障害につながる「たんぱく質工場」の異常監視機構を解明 ―
図1:本研究で明らかになったたんぱく質工場の品質管理メカニズム

<関連情報>

UFSP2–ODR4酵素複合体によるUFM1脱修飾の空間制御機構の解明と神経細胞プロテオスタシス維持における役割 The UFSP2-ODR4 complex spatially confines and dynamically controls UFM1 deconjugation to safeguard neuronal proteostasis

Gaoxin Mao, Sota Ito, Ryosuke Ishimura, Jun-ichi Sakamaki, Ryohei Sasaki, Takefumi Uemura, Kei-Ichi Ishikawa, Satoko Komatsu-Hirota, Wado Akamatsu, Manabu Abe, Satoshi Waguri, Sunita Bijarnia-Mahay, Nobuo N. Noda, Toshifumi Inada, Masaaki Komatsu
Molecular Cell  Available online: 9 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2026.06.026

Summary

The ubiquitin-fold modifier 1 (UFM1) pathway is essential for endoplasmic-reticulum-associated ribosome quality control (ER-RQC) through UFMylation of the 60S ribosomal protein RPL26, but the regulation and physiological significance of UFM1 deconjugation remain poorly understood. Here, we identify the ER-anchored UFSP2-ODR4 complex as a spatially confined deUFMylation module critical for neuronal proteostasis. Structural modeling and biochemical analyses show that ODR4 recruits UFSP2 to the ER, enabling efficient deUFMylation of RPL26. Disruption of the UFSP2-ODR4 interaction causes the accumulation of UFMylated RPL26 and defective ER-RQC. Neural progenitor-specific knockin mice expressing a catalytically inactive UFSP2 mutant exhibit perinatal lethality, microcephaly, and neuronal apoptosis. We also identify a patient with biallelic UFC1 mutations that enhance UFL1 binding and induce hyper-UFMylation of RPL26 in patient-derived neurons. These findings establish spatially confined deUFMylation as a critical mechanism for safeguarding neuronal proteostasis.

医療・健康
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