细胞自噬是真核生物细胞内高度保守的细胞生物学过程,它可以通过降解细胞质内的蛋白,破损或者多余的细胞器等来实现细胞质内物质的循环更新以及细胞内稳态的维持。很长时间以来,细胞自噬被认为是随机包裹细胞质内组分进行降解,没有选择性的过程。近些年来,随着LC3家族蛋白以及多种选择性自噬受体的发现,人们开始意识到细胞自噬是具有选择性的。不同的底物会被不同的受体蛋白识别从而进入细胞自噬进行降解。p62蛋白是首个被发现的人类选择性自噬受体蛋白,在蛋白聚集体自噬中被广泛研究。它具有UBA结构域能够结合泛素化修饰的底物蛋白,同时具有LIR结构域能够结合LC3蛋白,从而可以实现将泛素化修饰的底物定位到自噬发生位点进行降解的功能。p62蛋白还具有其他多个特征结构域,能够结合多种蛋白组分,被定义为多种细胞信号通路的支架蛋白。p62蛋白在多种人类疾病的细胞质内含体中都有富集,在细胞内p62蛋白会形成规则的蛋白结构,被称为p62体。我们发现p62体并不是简单的蛋白聚集体而是具有液态性质的蛋白液滴。p62蛋白本身不足以形成p62体,而是在多泛素链的诱导下通过液-液相分离的方式形成。这个过程需要通过p62蛋白的PB1结构域形成多聚以及通过UBA结构域结合泛素,并且泛素链的价态对这个过程具有重要的影响。此外,我们还发现p62蛋白S403位点的磷酸化会促进p62蛋白的相分离。p62体的正常形成与其通过细胞自噬进行降解具有直接的相关性。除去p62蛋白和泛素之外,我们发现自噬重要的标记蛋白LC3会以LC3-Ⅰ的形式均匀分布于p62体中,并且可以在p62体中自由流动。此外,多种与p62蛋白有相互作用的蛋白,像NBR1,PRKCZ,MAP2K5和Keap1都在p62中有富集,并且对p62体的流动性具有不同程度的影响。佩吉特氏病疾(PDB)是一种以异常和过度的骨流失,尤其是骨质吸收的增加和异常骨组织的形成为特点的慢性骨病。我们发现,多个PDB相关的p62突变都会抑制细胞内p62体的形成。这暗示了p62体无法正常形成可能是PDB疾病发生和发展的原因。综上所述,我们发现了多泛素链诱导的相分离是p62体形成的重要机制。这是首次在细胞自噬领域提出相分离的概念,将为自噬领域其他无膜结构的研究提供引导,并且暗示了多种人类疾病中细胞质内含体的形成机制以及PDB疾病的发生机制,为细胞自噬在这些疾病中的治疗提供了更好的理论基础和指导。