Az AMP-aktivált protein kináz vagy AMPK vagy 5' adenozin-monofoszfát-aktivált protein kináz egy enzim (EC 2.7.11.31), amely szerepet játszik a sejtek energia-homeosztázisában, nagyrészt a glükóz- és zsírsavfelvétel és -oxidáció aktiválásában, amikor a sejtek energiája alacsony. Egy erősen konzervált eukarióta fehérjecsaládba tartozik, ortológjai az SNF1 az élesztőben és a SnRK1 a növényekben. Három fehérjéből (alegységből) áll, amelyek együttesen egy funkcionális enzimet alkotnak, amely az élesztőtől az emberig konzerválódott. Számos szövetben expresszálódik, beleértve a májat, az agyat és a vázizomzatot. Az AMP és az ADP kötődésére válaszul az AMPK aktiváció nettó hatása a máj zsírsav-oxidációjának stimulálása, a ketogenezis, a vázizom zsírsav-oxidációjának és glükózfelvételének stimulálása, a koleszterinszintézis, a lipogenezis és a trigliceridszintézis gátlása, az adipocita lipogenezis gátlása, az adipocita lipolízis gátlása, valamint az inzulinszekréció modulálása a hasnyálmirigy β-sejtjeiben.
Nem szabad összetéveszteni a ciklikus AMP-aktivált protein kinázzal (protein kináz A).
Funkciója Amikor az AMPK foszforilálja az acetil-CoA karboxiláz 1-et (ACC1) vagy a szterol szabályozó elem-kötő fehérjét 1c-t (SREBP1c), gátolja a zsírsavak, koleszterin és trigliceridek szintézisét, és aktiválja a zsírsavfelvételt és a β-oxidációt.
Az AMPK serkenti a glükózfelvételt a vázizomzatban a Rab-GTPáz-aktiváló TBC1D1 fehérje foszforilezésével, ami végső soron a GLUT4 vezikulák plazmamembránnal való fúzióját idézi elő. Az AMPK serkenti a glikolízist a 6-foszfofrukto-2-kináz/fruktóz-2,6-biszfoszfatáz 2/3 foszforilációjának aktiválásával és a glikogén-foszforiláz foszforilációjának aktiválásával, és gátolja a glikogénszintézist a glikogén-szintáz gátló foszforilációján keresztül. A májban az AMPK gátolja a glükoneogenezist a transzkripciós faktorok, köztük a hepatocita nukleáris faktor 4 (HNF4) és a CREB által szabályozott transzkripciós koaktivátor 2 (CRTC2) gátlásával.
Az AMPK gátolja az energiaigényes fehérjebioszintézis folyamatát, és a TSC2, az RPTOR, az 1A.66 transzkripciós iniciációs faktor és az eEF2K foszforilációja révén a cap-függő transzlációról a cap-független transzlációra válthat, amely kevesebb energiát igényel. Amikor a TSC2 aktiválódik, gátolja az mTORC1-et. Az AMPK általi mTORC1 gátlás eredményeként a fehérjeszintézis leáll. Az AMPK aktiválása alacsony energiaszintet jelent a sejten belül, így az összes energiafogyasztó útvonal, mint például a fehérjeszintézis, gátolt, és az energiát termelő útvonalak aktiválódnak, hogy helyreállítsák a megfelelő energiaszintet a sejtben.
Az AMPK az ULK1 közvetlen és közvetett aktiválásával aktiválja az autofágiát. Úgy tűnik, hogy az AMPK a PGC-1α szabályozásával serkenti a mitokondriális biogenezist is, ami viszont elősegíti a géntranszkripciót a mitokondriumokban. Az AMPK az antioxidáns védelmet is aktiválja.
Jegyzetek
Fordítás
Kategória:Enzimek