AMPK와 ACC

AMP-활성화 단백질 키나아제 (AMPK) 는 효모, 식물 및 동물을 통해 높은 수준의 보존성을 가지며 에너지 항상성의 조절에서 핵심적인 역할을 수행합니다(1). AMPK는 촉매적 α 서브单位和 규제 β 및 γ 서브单位로 구성된 헤테로트리머 복합체이며, 각각은 2 개 또는 3 개의 다른 유전자 (α1, 2; β1, 2; γ1, 2, 3) 에 의해 인코딩됩니다(2). 이 키나아제는 세포 및 환경적 스트레스 (예: 열 충격, 저산소증 및 허혈) 로 인해 증가된 AMP/ATP 비율에 의해 활성화됩니다(1). 종양 억제제인 LKB1 은 보조 단백질 STRAD 과 MO25 와의 결합으로 인해 Thr172 에서 AMPKα 를 인산화하며, 이 인산화는 AMPK 활성화에 필수적입니다(3-5). AMPKα 는 또한 Thr258 과 Ser485 (α1 기준), Ser491 (α2 기준) 에서도 인산화됩니다. 이러한 인산화 사건들의 상류 키나아제 및 생물학적 중요성은 아직 규명되지 않았습니다(6). β1 서브单位는 미리스토일화 및 다중 부위 인산화에 의해 번역 후 수정되며, Ser24/25, Ser96, Ser101 과 Ser182 에서의 인산화가 포함됩니다(6,7). β1 서브单位의 Ser108 에 대한 인산화는 AMPK 효소의 활성화에 필요할 것으로 보이며, Ser24/25 및 Ser182에서의 인산화는 AMPK 위치 결정에 영향을 미칩니다(7). 축적된 증거에 따르면 AMPK 는 지방산과 글리코겐 대사를 조절하는 것뿐만 아니라 EF2 와 TSC2/mTOR 경로를 통해 단백질 합성과 세포 성장을 조절하고, eNOS/nNOS 를 통한 혈류도 조절합니다(1).

아세틸-CoA 카르복실라제 (ACC) 는 지방산 합성 경로에서 결정적인 단계의 촉매 역할을 합니다. 265 kDa ACCα 는 간, 지방세포 및 유방선에서 우점하는 이소형이며, 280 kDa ACCβ 는 골격근과 심장에서 주요한 이소형입니다(8). AMPK 에 의한 Ser79 인산화 또는 PKA 에 의한 Ser1200 인산화가 ACC 의 효소적 활동을 억제합니다(9). ACC 는 비만 치료제의 잠재적인 표적입니다(10,11).