磷酸化決定蛋白質降解效率的機制解析
順天堂大學研究團隊發現，細胞內不必要的蛋白質降解機制「自噬作用」中，p62蛋白質形成的聚合體特性會因磷酸化而改變，進而決定降解效率。這項發表於《EMBO Journal》的突破性研究揭示了聚合體如何變得更緊密且易於降解，為神經退化性疾病相關的蛋白質品質控制提供了新見解。
📋 文章處理履歷
- 📰 發表: 2026年5月6日 03:27
- 🔍 收集: 2026年5月5日 18:31
- 🤖 AI分析完成: 2026年5月5日 18:33（收集後1分鐘）
## 新聞稿資訊
標題: 磷酸化決定蛋白質降解效率的機制解析
順天堂大學大學院醫學研究科 器官・細胞生理學小松雅明主任教授等研究團隊，在細胞內分解不必要蛋白質的機制「自噬作用*¹」中，闡明了p62*²蛋白質形成的聚合體特性會因磷酸化*³而改變，進而決定其降解效率。在細胞內，變性並失去功能的蛋白質最終會被附加上「泛素*⁴」標記並被降解。本研究指出，收集變性、失去功能並被附加上泛素的蛋白質的p62聚合體，會因磷酸化而轉變為更緊密的狀態，獲得適合降解的特性。這項成果預期將有助於理解神經退化性疾病等相關的蛋白質品質管理。本論文已於2026年5月5日刊登於《EMBO Journal》的線上版。
本研究成果重點
- 闡明了p62聚合體中的磷酸化調控機制（TBK1與PP2A）。
- 確認磷酸化使聚合體從「流動性」轉變為「緊密狀態」。
- 指出聚合體的「特性」本身決定了不必要蛋白質的降解效率。
背景
在細胞內，變性或受損且失去功能的蛋白質累積，會導致細胞功能失調及疾病的發生。這些蛋白質會被附上稱為「泛素」的標記，並透過自噬作用降解。p62在收集這些被泛素化的蛋白質形成聚合體（p62體）並引導其降解方面扮演著重要角色。近年來，這些聚合體被理解為具有液體性質的結構，但何種狀態的聚合體能有效降解尚不明確。本研究著重於p62的磷酸化，旨在闡明其作用。
內容
本研究為闡明p62聚合體的磷酸化調控及其功能，結合了培養細胞分析、體外重組實驗、顯微鏡觀察以及使用基因改造小鼠的分析進行綜合研究。結果顯示，磷酸化酶TBK1和去磷酸化酶PP2A調節著p62的磷酸化狀態。此外，p62特定位點（Ser403）的磷酸化，使聚合體從大而流動的狀態轉變為小而緊密穩定的狀態。這種變化被證明能促進與自噬作用相關膜結構的相互作用，從而有效推進聚合體的降解。此現象不僅在培養細胞中，也在個別小鼠中得到證實。綜上所述，研究表明p62的磷酸化透過改變聚合體的特性，作為影響不必要蛋白質降解效率的分子開關。
未來展望
本研究揭示了蛋白質降解效率可能由聚合體的「特性」所決定。迄今為止，自噬作用研究主要集中於降解途徑本身，但這項成果提供了控制降解對象物理特性的新視角。未來，透過闡明此機制在以異常蛋白質累積為特徵的病理狀態（如神經退化性疾病和癌症）中扮演的角色，預期將能促進新治療策略的開發。
圖1：蛋白質「團塊的性質」決定降解效率
在細胞中，不必要或受損的蛋白質會透過「自噬作用」機制進行降解。此時，一種名為p62的蛋白質會將這些物質聚集形成「團塊（聚合體）」，並引導其降解。此圖顯示，p62聚合體的性質會因稱為「磷酸化」的化學變化而顯著改變。在磷酸化程度較低的狀態下，p62聚合體呈現「大而流動（液體狀）」的性質，不易被降解。另一方面，當p62被一種稱為TBK1的酶磷酸化後，p62聚合體會變得「小而略為固體（凝膠狀）」，更容易被降解。這種變化也可以透過一種稱為PP2A的酶逆轉，使其具有可逆性。換言之，p62聚合體不僅僅是「聚集物」，其性質（柔軟度和大小）決定了其被降解的難易程度。
術語解釋
*1 自噬作用：細胞內清除不必要物質和異常蛋白質的機制。
*2 p62：收集被泛素化蛋白質並引導其降解的蛋白質。
*3 磷酸化：改變蛋白質功能和性質的化學修飾。
*4 泛素：附著在應被降解蛋白質上的標記分子。
研究者評論
這項成果由具高度專業技術的職員作為第一作者，在精密的
標題: 磷酸化決定蛋白質降解效率的機制解析
順天堂大學大學院醫學研究科 器官・細胞生理學小松雅明主任教授等研究團隊，在細胞內分解不必要蛋白質的機制「自噬作用*¹」中，闡明了p62*²蛋白質形成的聚合體特性會因磷酸化*³而改變，進而決定其降解效率。在細胞內，變性並失去功能的蛋白質最終會被附加上「泛素*⁴」標記並被降解。本研究指出，收集變性、失去功能並被附加上泛素的蛋白質的p62聚合體，會因磷酸化而轉變為更緊密的狀態，獲得適合降解的特性。這項成果預期將有助於理解神經退化性疾病等相關的蛋白質品質管理。本論文已於2026年5月5日刊登於《EMBO Journal》的線上版。
本研究成果重點
- 闡明了p62聚合體中的磷酸化調控機制（TBK1與PP2A）。
- 確認磷酸化使聚合體從「流動性」轉變為「緊密狀態」。
- 指出聚合體的「特性」本身決定了不必要蛋白質的降解效率。
背景
在細胞內，變性或受損且失去功能的蛋白質累積，會導致細胞功能失調及疾病的發生。這些蛋白質會被附上稱為「泛素」的標記，並透過自噬作用降解。p62在收集這些被泛素化的蛋白質形成聚合體（p62體）並引導其降解方面扮演著重要角色。近年來，這些聚合體被理解為具有液體性質的結構，但何種狀態的聚合體能有效降解尚不明確。本研究著重於p62的磷酸化，旨在闡明其作用。
內容
本研究為闡明p62聚合體的磷酸化調控及其功能，結合了培養細胞分析、體外重組實驗、顯微鏡觀察以及使用基因改造小鼠的分析進行綜合研究。結果顯示，磷酸化酶TBK1和去磷酸化酶PP2A調節著p62的磷酸化狀態。此外，p62特定位點（Ser403）的磷酸化，使聚合體從大而流動的狀態轉變為小而緊密穩定的狀態。這種變化被證明能促進與自噬作用相關膜結構的相互作用，從而有效推進聚合體的降解。此現象不僅在培養細胞中，也在個別小鼠中得到證實。綜上所述，研究表明p62的磷酸化透過改變聚合體的特性，作為影響不必要蛋白質降解效率的分子開關。
未來展望
本研究揭示了蛋白質降解效率可能由聚合體的「特性」所決定。迄今為止，自噬作用研究主要集中於降解途徑本身，但這項成果提供了控制降解對象物理特性的新視角。未來，透過闡明此機制在以異常蛋白質累積為特徵的病理狀態（如神經退化性疾病和癌症）中扮演的角色，預期將能促進新治療策略的開發。
圖1：蛋白質「團塊的性質」決定降解效率
在細胞中，不必要或受損的蛋白質會透過「自噬作用」機制進行降解。此時，一種名為p62的蛋白質會將這些物質聚集形成「團塊（聚合體）」，並引導其降解。此圖顯示，p62聚合體的性質會因稱為「磷酸化」的化學變化而顯著改變。在磷酸化程度較低的狀態下，p62聚合體呈現「大而流動（液體狀）」的性質，不易被降解。另一方面，當p62被一種稱為TBK1的酶磷酸化後，p62聚合體會變得「小而略為固體（凝膠狀）」，更容易被降解。這種變化也可以透過一種稱為PP2A的酶逆轉，使其具有可逆性。換言之，p62聚合體不僅僅是「聚集物」，其性質（柔軟度和大小）決定了其被降解的難易程度。
術語解釋
*1 自噬作用：細胞內清除不必要物質和異常蛋白質的機制。
*2 p62：收集被泛素化蛋白質並引導其降解的蛋白質。
*3 磷酸化：改變蛋白質功能和性質的化學修飾。
*4 泛素：附著在應被降解蛋白質上的標記分子。
研究者評論
這項成果由具高度專業技術的職員作為第一作者，在精密的