AMPK概述

AMP-活化蛋白激酶（AMPK）被誉为细胞内的“能量卫士”，也被视为人体能量代谢的“总开关”。在能量不足的情况下，AMPK会被激活，以帮助细胞恢复能量平衡。研究表明，AMPK活性调节涉及多种分子机制和生理调节，因此AMPK在多种代谢和生理过程中发挥重要作用，包括肥胖、炎症、衰老、糖尿病及癌症等疾病的调节。基于AMPK在生理和病理中的关键作用，它已成为生物医疗领域一个热门的研究目标。

初识AMPK

AMPK是一种广泛存在于生物体内的异源三聚体，在能量代谢中有着至关重要的调节作用。AMPK由三个亚基组成：α-亚基、β-亚基和γ-亚基。AMPK的常规激酶结构域位于α-亚基的N末端，随后是自我抑制结构域（AID），而在AID后面的延伸部分将其连接到α-亚基的羧基末端结构域。β-亚基含有能与糖原合成酶等靶点结合的碳水化合物结合模块（CBM）。γ-亚基则包含四个串联重复的CBS（CBS1-CBS4），具备四个潜在的配体结合位点。

AMPK激活机制

AMPK的上游激酶包括CAMKK2和LKB1。CAMKK2是一种钙依赖性蛋白激酶，在细胞内钙激活的情况下发挥作用；而LKB1则是一种关键的肿瘤抑制因子，属于丝氨酸/苏氨酸激酶，参与调控细胞的基本活动。氧气应激、葡萄糖饥饿、运动及线粒体毒物等因素皆可激活AMPK。AMPK的激活能够重新调节代谢，降低合成代谢（减少ATP消耗）并增强分解代谢（增加ATP产生），从而恢复有利的能量平衡。

AMPK功能的广泛性

一旦被激活，AMPK通过结合AMP（磷酸腺苷）和ADP（二磷酸腺苷）重塑代谢进程。它调节的途径包括蛋白质代谢、脂质代谢及葡萄糖代谢等。AMPK的激活可刺激肝脏的脂肪酸氧化和酮体生成，促进骨骼肌的脂肪酸氧化及葡萄糖摄取，同时抑制胆固醇合成、脂肪生成和甘油三酯合成。它还抑制脂肪细胞的脂肪生成并促进脂肪分解，以及调节胰腺β细胞的胰岛素分泌。有研究证实，AMPK不仅调节代谢，也对细胞功能，如自噬、线粒体和溶酶体稳态、DNA修复及免疫等过程有影响。

靶向AMPK的挑战

AMPK通过不同的磷酸化方式维持细胞稳态。其直接靶点种类繁多，影响脂质和碳水化合物代谢、线粒体功能、自噬及细胞增殖。由于基因组复制导致的多样性，AMPK的异源三聚体在进化过程中形成了多种亚基组合，例如哺乳动物中α、β、γ的组合种类超过12种。不同的亚型可能有不同的定位、下游靶点，甚至不同的上游激酶，这使得针对AMPK的药物开发面临巨大挑战。

尊龙凯时的AMPK产品

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