AMPKシグナル伝達経路

AMPKシグナル伝達経路の背景知識

AMPKシグナル伝達経路は、燃料センサーおよび調節器であり、ATP産生を促進し、様々な組織におけるATP消費経路を阻害する。AMPKは、触媒性αサブユニットと調節性βサブユニットおよびγサブユニットからなるヘテロ三量体複合体として存在する。このキナーゼは、低グルコース、低酸素、虚血および熱ショックなどの細胞ATP供給を枯渇させるストレスに応答して活性化される。AMPとγサブユニットとの結合により、複合体AMPKが活性化され、上流AMPKキナーゼであるLKB1への親和性をより強くさせた。低ATPレベルに応答する細胞内エネルギーセンサーとして、AMPKの活性化は細胞のATP供給を補充するシグナル伝達経路を積極的に調節する。例えば、AMPKの活性化により、GLUT4の転写および移転の両方が増強され、インスリン刺激によるグルコース取り込みの増加をもたらす。さらに、ACCの阻害およびPFK2の活性化により脂肪酸酸化および解糖などの異化プロセスを刺激する。AMPKは、TORC2、グリコーゲンシンターゼ、SREBP-1およびTSC2などのATP消費を仲介するいくつかの肝心なタンパク質を負に調節し、糖新生、グリコーゲン、脂質およびタンパク質合成のダウンレギュレーションまたは阻害をもたらす。AMPKは、脂質およびグルコース代謝を調節する中心的な役割を果たすので、肥満、II型糖尿病および癌治療の重要な標的と考えられる。

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