生体の科学66巻5号

2015年10月発行

増大特集 細胞シグナル操作法

Ⅰ．分子からみたシグナル操作法 3．キナーゼ

AMP-activated protein kinase（AMPK）

著者： 迫田秀之¹

所属機関： ¹宮崎大学医学部内科学講座神経呼吸内分泌代謝学分野

ページ範囲：P.434 - P.435

文献概要

　AMP-activated protein kinase（AMPK）は，α，β，γのサブユニットで三量体を形成する。ほとんどの真核生物に保存されていて，細胞内のAMP濃度が上昇すると活性が上昇し，エネルギー欠乏状況を感知するセンサーの役割を果たしている。それぞれのサブユニットにα1とα2，β1，β2，γ1，γ2，γ3とアイソフォームがある^1）。αサブユニットのN端にセリン・スレオニンキナーゼ活性を有する。βサブユニットがアダプターとなってγサブユニットと三量体を形成している。γサブユニットにはCBSモチーフがあり，細胞内AMP濃度が上昇しCBSモチーフに結合すると，三量体の立体構造が変化し，αサブユニット（ヒトでは172スレオニン）が上流のキナーゼであるLKB1によってリン酸化を受けて活性型となる^2）。ADP濃度が上昇し，CBSモチーフに結合することでもAMPKが活性型になることも明らかとなっている。また，細胞内Ca^2＋濃度が上昇すると，calcium/calmodulin-dependent protein kinase kinase-β（CaMKK-β）によってもリン酸化を受けて活性型になる。AMPKの生理的な脱リン酸化酵素はまだ確定していないが，PP1，PP2A，PP2Cなどにより脱リン酸化される。
　AMPKは，図に示すように，細胞内のエネルギー欠乏状況を感知すると活性型になり，下流の様々なタンパク質をリン酸化して，糖脂質代謝，タンパク質代謝，ミトコンドリア生合成などを調節することで，同化を抑制し異化を促進しエネルギー状況を改善する^3）。図以外にもオートファジーの促進やSirt1との相互作用，細胞周期の制御，炎症の調整なども報告されている^4）。

参考文献

. 13：251-262, 2012

. 271：27879-27887, 1996

. 7：512-518, 2011

. 345：1250256, 2014

. 13：476-486, 2011