Regulation of CYB5R3 function by Ufmylation

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16161
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: Ishimura Ryosuke 順天堂大学, 医学部, 助教 (00816960)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: UFM1 / CYB5R3 / 小頭症 / 小胞体選択的オートファジー

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed the function of CYB5R3, a novel substrate of UFM1. mCherry-GFP tandem tag analysis revealed that CYB5R3 induces ER-phagy upon UFM1 conversion. In addition, UFM1-incompetent CYB5R3 knock-in mice were generated and analyzed, and these mutant mice exhibited microcephaly. These findings suggest that the UFM1 system-mediated endoplasmic ER-phagy deficiency is involved in human pathology.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

てんかんや小頭症を伴なう遺伝性重度発達障害患者からUFM1システム関連遺伝子の変異を特定し、UFM1システムの活性低下により病態を発症することを明らかにしてきた。しかしながら、UFM1の基質が不明であり、病態の発症メカニズムが不明であった。本研究では新たなUFM1の基質を同定し、その機能を明らかにした。この基質自身の変異もUFM1システム関連遺伝子の変異による疾患と同様の症状を示すことが報告されている。本研究で明らかになった分子メカニズムがヒト疾患発症機構の解明や予防機序の解明に役立つことが期待される。