AMP 활성화 단백질 키나제

AMP 활성화 단백질 키나제(AMP-activated protein kinase : AMPK)는 사람에서 효모에서 진핵 세포에 고도로 보존된 세린/트레오닌 키나아제(세린 / 트레오닌인 산화효소)의 일종으로, 세포내 에너지 센서로서 중요한 역할을 담당하고 있습니다.

AMPK는 낮은 포도당과 낮은 산소나 국소빈혈등 세포의 ATP 공급이 고갈시키는 스트레스에 대한 응답으로 활성화됩니다.
 AMPK는 촉매 작용을 가지는 α서브유닛과 조절 작용이있는 β사브로 및 γ 서브유닛 으로 구성된 이종 삼량체로서 존재합니다. 

γ 서브 유닛에는 ATP가 결합하고 있습니다 만, ATP가 고갈하고 AMP/ATP 비율이 상승하면 γ서브 유닛에 결합되어 있던 ATP가 AMP로 바뀝니다. 그 결과, 알로스테릭 효과(효소의 입체 구조가 변화하는 것)에 의해 이 복합체는 중간 (2 ~ 10 배 정도)에 활성화되어 상류에있는 주요 AMPK 키나제이다 LKB1 (Liver Kinase B1)에 대한 친 화성이 높아져 LKB1에 의해 α 서브 유닛의 트레오닌 -172 (Thr-172) 가 인산화되면 효소 활성은 확대 활성화됩니다.

 

산화된 AMPK는 mTORC1를 억제하고 단백질과 지방산의 합성을 저하시켜 암 세포의 증식을 억제합니다. 즉, LKB1은 AMPK를 활성화하는 작용에 의해 암세포의 증식을 억제하는 작용이 암억제 유전자입니다. AMP / ATP 비율을 상승시켜 AMPK를 활성화하는 메트포르민이 암 예방 효과와 항암 작용을 나타내는 주요 메커니즘이 AMPK의 활성화입니다.

 

그러나 폐암과 자궁 내막암등 많은 암에서 LKB1 유전자의 변이가 나타났고 기능이 실활하고 있습니다. 즉, LKB1 유전자에 변이가 있는 경우 메트포르민의 항 종양 효과는 감약할 수 있습니다.