AMPKの構造
AMPKは3つのサブユニット（α、β、γ）から構成される三量体タンパク質です[3]。
- αサブユニット: キナーゼ活性を持つ触媒サブユニット
- βサブユニット: アダプター機能を持つ調節サブユニット
- γサブユニット: AMP/ADP/ATP結合部位を持つ調節サブユニット
βサブユニットの役割
βサブユニットは、AMPKの構造と機能において重要な役割を果たします：
- アダプター機能: αサブユニットとγサブユニットを結びつけ、三量体の形成を可能にします[3]。
- 構造安定化: 三量体全体の構造を安定化させ、酵素の適切な機能を支援します。
- 細胞内局在: AMPKの細胞内での適切な局在に関与している可能性があります。
- 調節機能: βサブユニットの修飾（リン酸化など）がAMPKの活性調節に関与する可能性があります。
βサブユニットのアイソフォーム
哺乳類では、βサブユニットには2つのアイソフォーム（β1とβ2）が存在します[3]。β1は広範な組織で発現しており、特に代謝調節に重要な役割を果たしています。
AMPKの活性化メカニズム
AMPKの活性化には、以下のような要因が関与します：
- AMP/ADP濃度上昇: 細胞内のAMPやADP濃度が上昇すると、γサブユニットのCBSモチーフに結合し、酵素の立体構造を変化させます[3]。
- αサブユニットのリン酸化: 上流キナーゼ（LKB1やCaMKK-β）によるαサブユニットのThr172残基のリン酸化が活性化に重要です[3]。
- 脱リン酸化の抑制: PP1、PP2A、PP2Cなどのホスファターゼによる脱リン酸化が抑制されることで、活性が維持されます[3]。
AMPKの機能
活性化されたAMPKは、以下のような代謝調節機能を持ちます：
- 糖取り込みの促進
- 脂肪酸酸化の促進
- 糖新生の抑制
- タンパク質合成の抑制
- ミトコンドリア生合成の調節
これらの作用により、AMPKは細胞内のエネルギーバランスを維持し、代謝ホメオスタシスの調節に重要な役割を果たしています[1][4]。
Citations:
[1] https://www.jstage.jst.go.jp/article/yakushi/138/10/138_18-00091-6/_pdf
[2] https://www.jstage.jst.go.jp/article/gnam1999/26/2/26_109/_pdf/-char/ja
[3] https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.11477/mf.2425200294
[4] https://www.jstage.jst.go.jp/article/hikakuseiriseika/29/2/29_70/_pdf/-char/ja
[5] https://axel.as-1.co.jp/asone/d/84-5036-93/
[6] https://www.ptglab.co.jp/products/PRKAB1-Antibody-10308-1-AP.htm
[7] https://www.ptglab.co.jp/products/AMPK-beta-1-Antibody-26907-1-AP.htm
[8] https://pdbj.org/mine/summary/5t5t?lang=ja
5-AMP-activated protein kinase (AMPK) サブユニットβ-1は、AMPKの重要な構成要素の一つです。AMPKは細胞内のエネルギーセンサーとして機能し、エネルギー代謝の恒常性を調節する重要な酵素です[3][4]。
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