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AMPK自抑制机制:代谢调控的关键开关

2008-05-05 23:48 泉水 生命经纬 阅读 0
核心摘要: AMPK是细胞能量状态的核心传感器,其α催化亚基因自抑制区域而活性极低。2007年研究揭示,α1亚基中313-335残基片段通过Leu328与Val298的疏水相互作用稳定自抑制构象。突变这些残基或缺失该区域可显著增强AMPK活性,促进下游ACC磷酸化和葡萄糖吸收,为代谢疾病治疗提供新靶点。

一磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMPK)是细胞能量状态的核心传感器,被称为“代谢主开关”。它由催化亚基α和调节亚基β、γ组成,在糖代谢和脂代谢中发挥关键作用,是治疗2型糖尿病和肥胖症的重要靶点。然而,α催化亚基本身几乎无活性,因为它含有一个自抑制区域(α1: 313-392残基),但具体机制长期不明。

2007年,研究人员通过截短、缺失、定点突变及结构模拟等方法,发现人源AMPKα1催化亚基中一段保守的α螺旋片段(313-335残基)对自抑制至关重要。其中,Leu328残基与自抑制区外的Val298残基通过疏水相互作用稳定了自抑制构象。在COS7细胞中过表达V298G、L328Q或缺失313-335区域的α1突变体,显著增强了下游底物乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的磷酸化水平;在HepG2细胞中,这些突变体也显著提高了葡萄糖吸收。这表明这些突变使AMPKα1获得了持续活性。

该研究发表于《生物化学杂志》(J. Biol. Chem),为AMPK自抑制机制提供了重要理论依据,已被Nature、Nat Rev Mol Cell Biol等期刊引用6次。(来源:生命经纬)

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