## 新闻稿信息 标题: 磷酸化决定蛋白质降解效率的机制解析 顺天堂大学大学院医学研究科 器官・细胞生理学小松雅明主任教授等研究团队,在细胞内分解不必要蛋白质的机制「自噬作用*¹」中,阐明了p62*²蛋白质形成的聚合体特性会因磷酸化*³而改变,进而决定其降解效率。在细胞内,变性并失去功能的蛋白质最终会被附加上「泛素*⁴」标记并被降解。本研究指出,收集变性、失去功能并被附加上泛素的蛋白质的p62聚合体,会因磷酸化而转变为更紧密的状态,获得适合降解的特性。这项成果预期将有助于理解神经退化性疾病等相关的蛋白质品质管理。本论文已于2026年5月5日刊登于《EMBO Journal》的在线版。 本研究成果重点 - 阐明了p62聚合体中的磷酸化调控机制(TBK1与PP2A)。 - 确认磷酸化使聚合体从「流动性」转变为「紧密状态」。 - 指出聚合体的「特性」本身决定了不必要蛋白质的降解效率。 背景 在细胞内,变性或受损且失去功能的蛋白质累积,会导致细胞功能失调及疾病的发生。这些蛋白质会被附上称为「泛素」的标记,并通过自噬作用降解。p62在收集这些被泛素化的蛋白质形成聚合体(p62体)并引导其降解方面扮演着重要角色。近年来,这些聚合体被理解为具有液体性质的结构,但何种状态的聚合体能有效降解尚不明确。本研究着重于p62的磷酸化,旨在阐明其作用。 内容 本研究为阐明p62聚合体的磷酸化调控及其功能,结合了培养细胞分析、体外重组实验、显微镜观察以及使用基因改造小鼠的分析进行综合研究。结果显示,磷酸化酶TBK1和去磷酸化酶PP2A调节着p62的磷酸化状态。此外,p62特定位点(Ser403)的磷酸化,使聚合体从大而流动的状态转变为小而紧密稳定的状态。这种变化被证明能促进与自噬作用相关膜结构的相互作用,从而有效推进聚合体的降解。此现象不仅在培养细胞中,也在个别小鼠中得到证实。综上所述,研究表明p62的磷酸化通过改变聚合体的特性,作为影响不必要蛋白质降解效率的分子开关。 未来展望 本研究揭示了蛋白质降解效率可能由聚合体的「特性」所决定。迄今为止,自噬作用研究主要集中于降解途径本身,但这项成果提供了控制降解对象物理特性的新视角。未来,通过阐明此机制在以异常蛋白质累积为特征的病理状态(如神经退化性疾病和癌症)中扮演的角色,预期将能促进新治疗策略的开发。 图1:蛋白质「团块的性质」决定降解效率 在细胞中,不必要或受损的蛋白质会通过「自噬作用」机制进行降解。此时,一种名为p62的蛋白质会将这些物质聚集形成「团块(聚合体)」,并引导其降解。此图显示,p62聚合体的性质会因称为「磷酸化」的化学变化而显著改变。在磷酸化程度较低的状态下,p62聚合体呈现「大而流动(液体状)」的性质,不易被降解。另一方面,当p62被一种称为TBK1的酶磷酸化后,p62聚合体会变得「小而略为固体(凝胶状)」,更容易被降解。这种变化也可以通过一种称为PP2A的酶逆转,使其具有可逆性。换言之,p62聚合体不仅仅是「聚集物」,其性质(柔软度和大小)决定了其被降解的难易程度。 术语解释 *1 自噬作用:细胞内清除不必要物质和异常蛋白质的机制。 *2 p62:收集被泛素化蛋白质并引导其降解的蛋白质。 *3 磷酸化:改变蛋白质功能和性质的化学修饰。 *4 泛素:附着在应被降解蛋白质上的标记分子。 研究者评论 这项成果由具高度专业技术的职员作为第一作者,在精密的