HEALTH WORDS / 用語解説
AMPKα
AMPKαとは、真核細胞のエネルギー感知機構として中心的な役割を果たすAMPK(AMP活性化プロテインキナーゼ)を構成する触媒サブユニットのアイソフォームの一つである。1 AMPKはヘテロ三量体構造をとる酵素であり、触媒サブユニットであるαサブユニットのほか、調節サブユニットであるβサブユニットおよびγサブユニットによって構成されている。2
AMPKαには主にPRKAA1遺伝子にコードされるα1と、PRKAA2遺伝子にコードされるα2という2種類のアイソフォームが存在し、それぞれ異なる組織分布や細胞内局在、生理学的機能を示している。1 これらはいずれもN末端側にキナーゼドメインを有しており、細胞内のATPレベル低下に伴うAMPやADPの相対的な上昇をγサブユニットが感知することで、上流のキナーゼであるLKB1やCaMKK2によるスレオニン残基(多くはThr172)のリン酸化を受け、酵素活性が劇的に上昇する。2
AMPKαの主要な生理作用は、細胞内のATP消費を伴う同化代謝(タンパク質や脂質の生合成など)を抑制する一方で、ATP産生を促進する異化代謝(脂肪酸酸化や糖取り込みなど)を活性化することである。2 例えば、タンパク質合成を促進するmTORC1経路の抑制や、脂質代謝を調節するアセチルCoAカルボキシラーゼ(ACC)のリン酸化による不活性化は、主にAMPKαのキナーゼ活性を介して行われる。3
さらに、AMPKαはミトコンドリアの生合成やオートファジーの誘導にも深く関与しており、細胞の恒常性維持やストレス適応に不可欠である。2 近年では、2型糖尿病や肥満などの代謝疾患、さらには寿命延長や老化抑制メカニズムとの関連においても、AMPKαを標的とした創薬研究や分子生物学的研究が精力的に進められている。3
参考文献・出典
- UniProt: https://www.uniprot.org/uniprotkb/Q13131/entry ↩1 ↩2
- PubMed Central: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5549021/ ↩1 ↩2 ↩3 ↩4
- PubMed Central: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4511035/ ↩1 ↩2