5-AMP-activated protein kinase subunit gamma-1 (AMPK γ1) は、AMP活性化プロテインキナーゼ (AMPK) の重要なサブユニットの一つです。AMPKは細胞のエネルギー状態を感知し、エネルギー代謝を調節する重要な酵素として機能しています。
AMPKの構造と機能
AMPKは3つのサブユニット（α、β、γ）から構成される三量体酵素です[1][2]。
- 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: α/γサブユニットを結合させる足場タンパク質
- γサブユニット: エネルギー状態を感知する調節サブユニット
γサブユニットには3種類のアイソフォーム（γ1、γ2、γ3）が存在し、それぞれ異なる遺伝子にコードされています[1]。
γ1サブユニットの特徴
γ1サブユニットは以下の特徴を持っています：
- エネルギーセンサー機能: AMP、ADP、ATPと結合し、細胞内のエネルギー状態を感知します[1][2]。
- 調節機能: AMPやADPの結合により、AMPKの活性化を促進します[2]。
- 構造: 4つのシステインβシンターゼ (CBS) ドメインを持ち、これらがヌクレオチド結合部位を形成します[1]。
- アロステリック制御: AMPの結合により、AMPKの構造変化を引き起こし、活性を調節します[1]。
γ1サブユニットの役割
γ1サブユニットは以下の重要な役割を果たしています：
- エネルギー恒常性の維持: 細胞内のAMP/ATP比やADP/ATP比を感知し、エネルギーレベルの変化に応じてAMPKの活性を調節します[2]。
- 代謝調節: AMPKの活性化を通じて、グルコースや脂肪酸の取り込みと酸化を促進し、エネルギー産生を増加させます[2]。
- タンパク質合成の制御: mTORC1経路の抑制を介して、エネルギー消費の多いタンパク質合成を抑制します[2]。
- オートファジーの誘導: ULK1の活性化を通じて、オートファジーを促進します[2]。
最新の研究知見
最近の研究により、γ1サブユニットのAMP感受性がULK1によって制御されていることが明らかになりました[3]。ULK1がγサブユニットをリン酸化することで、AMPの結合力が上昇し、AMPKのエネルギー感知能力が向上することが示されています。この発見は、AMPKの活性制御メカニズムの理解を深め、慢性腎臓病などのAMPK活性低下型疾患の病態解明や新たな治療法開発につながる可能性があります[3]。
Citations:
[1] https://www.jstage.jst.go.jp/article/hikakuseiriseika/29/2/29_70/_pdf/-char/ja
[2] https://ja.wikipedia.org/wiki/AMP%E6%B4%BB%E6%80%A7%E5%8C%96%E3%83%97%E3%83%AD%E3%83%86%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%AD%E3%83%8A%E3%83%BC%E3%82%BC
[3] https://www.isct.ac.jp/ja/news/h4pb5w1d20p2
[4] https://www.vectorbuilder.jp/popular-vectors/human-gene/prkag1-5571.html
[5] https://pdbj.org/mine/summary/5t5t?lang=ja
[6] https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.11477/mf.2425200294
[7] https://www.medchemexpress.com/recombinant-proteins/ampkg1-protein-human-sf9-gst.html?locale=ja-JP
[8] https://axel.as-1.co.jp/asone/d/84-3198-34/?q=A&cfrom=E0135000
[9] https://www.jstage.jst.go.jp/article/gnam1999/26/2/26_109/_pdf/-char/ja
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