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时间:2019-07-24 点击次数:1421
腺苷酸激活蛋白激酶 (AMPK) 在细胞能量稳态调节中起到关键作用。AMPK 是脂代谢和糖代谢的主要调控分子,因此可作为 2 型糖尿病、肥胖症和癌症的潜在治疗靶标。
单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated potein kinase, AMPK)作为一种细胞能量调节器, 当细胞经历代谢应激反应时, 伴随着细胞内AMP水平或AMP与ATP的比例升高, AMPK被AMP激活, 其活化的结果导致脂肪酸氧化的增加以产生更多ATP,同时抑制ATP消耗, 综合效应是帮助细胞度过急性损伤, 暂时保障细胞的存活。
1. AMPK信号转导 AMPK信号转导途径可参考下图:
AMPK 可作为异源三聚体复合体出现,内含一个催化性 α 亚单位和调节性 β 和 γ 亚单位。AMP 结合到 γ 亚单位后,可变构激活复合体,使其变为苏氨酸 172 位点更易磷酸化的底物,在 α 亚单位的激活环中更易被主要的上游 AMPK 激酶 LKB1 磷酸化。AMPK 还能被 CaMKK2 在苏氨酸 172 位点直接磷酸化,这是由代谢激素(如脂联素和瘦素)刺激后胞内钙离子水平变化引起的反应。
图片摘自CST官网
2. AMPK的相关调控 AMPK可对ATP低水平做出反应,在其激活后,可对补充细胞 ATP 供应的信号转导通路做出正向调控,这些通路包括脂肪酸氧化和自噬。
AMPK对消耗ATP的生物过程具有负向调控作用,包括糖异生、脂质和蛋白质合成。AMPK 可通过直接磷酸化这些过程中的一系列酶,或者通过磷酸化转录因子、协同激活因子和协同抑制因子对代谢进行转录调控,来实现其负向调控作用。
在分子水平, AMPK与胰岛素信号通路间存在复杂的关系。AMPK能够上调或下调与胰岛素受体底物-1相结合的PI3K和Akt/PKB的活性, 而胰岛素和Akt能够下调AMPK的活性。 AMPK可以通过与mTOR和sirtuins相互作用作为衰老的重要调节物。
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