背景
AMP 激活的蛋白激酶 (AMPK) 从酵母到植物和动物中都高度保守,且在调节能量平衡方面发挥关键作用 (1)。AMPK 蛋白以一种异三聚体复合体的形式存在,由一个 α-催化亚基、一个 β-调节亚基和一个 γ-调节亚基组成,每个亚基被两到三个不同基因编码 (α1、2;β1、2;γ1、2、3) (2)。该激酶会被因细胞和环境压力引起AMP/ ATP 比值升高而激活,如热休克,缺氧和缺血 (1)。抑癌基因 LKB1 与辅助蛋白 STRAD 和 MO25 一同将位于活化环里 Thr172 位点的 AMPKα 磷酸化,该位点的磷酸化是 AMPK 激酶活性所必需的 (3-5)。AMPKα 在 Thr258 位点和 Ser485 位点(对于 α1;α2 是 Ser491 位点)也被磷酸化。上游激酶以及这些磷酸化事件的生物学意义尚未被阐明 (6)。β1 亚基是通过豆蔻酰化和多位点磷酸化翻译后修饰的,这些位点包括 Ser24/25 位点、Ser96 位点、Ser101 位点、Ser108 位点和 Ser182 位点 (6,7)。β1 亚基 Ser108 位点的磷酸化似乎对 AMPK 酶活性是必要的,而 Ser24/25 位点和 Ser182 位点的磷酸化会影响 AMPK 定位 (7)。已确定了一些 AMPKγ 亚基的突变,其中大部分位于假定的 AMP/ ATP 结合位点(CBS 或Bateman域)。这些位点的突变导致 AMPK 活性降低,引起心脏或骨骼肌糖原积累 (1,2)。越来越多证据表明,AMPK 不仅调节脂肪酸和糖原的代谢,也通过 EF2 和 TSC2/mTOR 通路调节蛋白质合成和细胞生长,另外还通过 eNOS / nNOS 调节血流量 (1)。
-
Hardie, D.G. (2004) J Cell Sci 117, 5479-87.
-
Carling, D. (2004) Trends Biochem Sci 29, 18-24.
-
Hawley, S.A. et al. (1996) J Biol Chem 271, 27879-87.
-
Lizcano, J.M. et al. (2004) EMBO J 23, 833-43.
-
Shaw, R.J. et al. (2004) Proc Natl Acad Sci USA 101, 3329-35.
-
Woods, A. et al. (2003) J Biol Chem 278, 28434-42.
-
Warden, S.M. et al. (2001) Biochem J 354, 275-83.