AMPK概述

AMPK（AMP-活化蛋白激酶）被誉为细胞内的“能量卫士”，作为人体能量代谢的“总开关”，在能量不足的情况下被激活，以帮助细胞恢复能量平衡。研究表明，AMPK的活性调节涉及多种分子机制和生理调控，因此，它在多种代谢和生理过程中发挥着关键作用。这不仅包括肥胖和炎症的调节，还涉及衰老、糖尿病和癌症等疾病的调控。鉴于AMPK在生理和病理过程中的重要性，它正逐渐成为生物医学研究的热点。

初识AMPK

AMPK是一种在生物体内广泛分布的异源三聚体，在能量代谢中起着至关重要的调节作用。AMPK由α、β和γ三个亚基组成。其α亚基的N端是常规的激酶结构域，紧随其后的是自身抑制结构域（AID），AID后连接着延伸的“linker peptide”，该部分将AID与α亚基的羧基末端结构域相连。β亚基包含碳水化合物结合模块（CBM），可能用于与糖原合成酶等靶点结合。此外，β亚基的C末端结构域与α-CTD和γ亚基相互作用，形成复合物的核心部分。

AMPK激活机制

AMPK被上游激酶CAMKK2和LKB1激活。CAMKK2是一种钙依赖性蛋白激酶，可被细胞内的钙激活；而LKB1是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，作为关键的肿瘤抑制因子，参与调节细胞内的基本活动。氧气应激、葡萄糖短缺、运动和线粒体毒素等因素均可促使AMPK激活。AMPK激活后，通过重调代谢，减少合成代谢过程并增加分解代谢，从而恢复能量平衡。

AMPK功能的多样性

一旦激活，AMPK通过结合AMP（磷酸腺苷）和ADP（二磷酸腺苷）重新定义代谢途径，涵盖蛋白质代谢、脂质代谢和葡萄糖代谢等。其激活能够刺激肝脏的脂肪酸氧化和酮体生成，促进骨骼肌对脂肪酸的氧化和葡萄糖的摄取，抑制胆固醇及甘油三酯的合成，减缓脂肪细胞的脂肪生成，促进脂肪分解，并调节胰腺β细胞的胰岛素分泌。此外，研究证明AMPK还在自噬、线粒体与溶酶体的稳态、DNA修复以及免疫功能上发挥重要作用。

靶向AMPK的研究挑战

AMPK通过多种磷酸化途径维持细胞稳态。其直接靶点多样，功能涉及脂质、碳水化合物代谢、线粒体功能、自噬及细胞增殖等。由于基因组复制的多样性，使得AMPK的异源三聚体在哺乳动物中可形成超过12种亚基组合。不同的亚型可能具有不同的定位和下游靶点，甚至不同的上游激酶，致使靶向AMPK药物的开发面临诸多挑战。

环亚集团·AG88的AMPK研究产品

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结语

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