Glossar
AMPK
AMPK ist eine heterotrimere Kinase, die bei steigendem AMP:ATP-Verhältnis aktiviert wird. Ihre Untereinheiten, vorgeschaltete Kinasen und metabolische Ziele.
AMPK (AMP-aktivierte Proteinkinase) ist ein heterotrimeres Enzym aus einer katalytischen alpha-Untereinheit sowie regulatorischen beta- und gamma-Untereinheiten. Adeninnukleotide binden an die gamma-Untereinheit: Wenn ATP verbraucht wird und die Verhältnisse AMP:ATP und ADP:ATP steigen, fördert die AMP-Bindung die Phosphorylierung von Thr172 der alpha-Untereinheit durch LKB1 und schützt diese Stelle vor Dephosphorylierung. Eine calciumgetriebene Aktivierung über CaMKK2 bietet einen zweiten, energieunabhängigen Weg.
Warum AMPK wichtig ist
Einmal aktiv, phosphoryliert AMPK Zielproteine, die ATP-verbrauchende Synthesewege abschalten und ATP-erzeugenden Katabolismus einschalten: ACC1 und ACC2 (Fettsäuresynthese und -oxidation), HMG-CoA-Reduktase, TBC1D1 sowie ULK1 und TSC2, was AMPK mit der Autophagie und der mTORC1-Hemmung verknüpft. Sie ist daher der Messparameter, an dem die meisten metabolischen Forschungssubstanzen gescreent werden, und steht im Standardschema der Nährstoffsensorik mTOR gegenüber, zusammen mit Sirtuinen und NAD+.
Die Zuordnung ist hier entscheidend: AICAR aktiviert AMPK direkt über seinen Metaboliten ZMP, während Metformin, eine verschreibungspflichtige Referenzsubstanz, Berichten zufolge im Allgemeinen indirekt über die Hemmung von Komplex I und die daraus resultierende Nukleotidverschiebung wirkt. Keiner der beiden Mechanismen sollte als Aussage über ein Ergebnis gelesen werden.
Verwandte Begriffe und Materialien
PPAR-delta · mitochondrial abgeleitetes Peptid · in vitro. Referenzmaterial: MOTS-c, mitochondriale Peptide. Weiterführende Lektüre: Was ist AICAR?