Структура и клеточная локализация

Реферат на тему:
АМФ-активируемая протеинкиназа
5'АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК, англ. AMP activated protein kinase,
AMPK) — клеточная протеинкиназа, контролирующая энергетический баланс клетки.
Активируется при значительном потреблении энергии клетки (например, при физической
нагрузке) и нарастании внутриклеточного уровня АМФ. В результате активации АМФК
клетка переходит в энерго-сберегающее состояние (в том числе блокирует синтез жирных
кислот и активирует их окисление). АМФК представляет собой гетеротример, который
включает 3 субъединицы: альфа, бета и гамма.
Структура и клеточная локализация
АМФК является гетеротримерным комплексом, состоящим из трёх белков: альфасубъединицы, которая обладает собственно киназной активностью, и двух регуляторных
субъединиц бета и гамма. Существует по две изоформы альфа- и бета-субъединиц и 3
изоформы гамма-субъединицы, каждая из которых кодируется отдельными генами. Таким
образом, в клетке возможно 12 различных вариантов тримерной АМФК, что обеспечивает
широкий простор для тонкой регуляции её функции.
АМФКα — белок с молекулярной массой 63 кДа, состоит из двух доменов: C-концевой
домен обеспечивает связывание с регуляторными субъединицами, N-концевой домен
обладает киназной активностью и содержит активирующий участок фосфорилирования
(треонин-172). АМФКα определяет клеточную локализацию АМФК: АМФКα1
локализуется во внеядерной фракции, а АМФКα2 может быть как во внеядерной фракции,
так и в ядре.
АМФКβ субъединица — белок массой 30 кДа, состоит как и альфа-субъединица из двух
доменов: N-концевой домен содержит участок миристоилирования (глицин-2), который
может связывать белок с мембраной, и внутренний гликоген-связывающий участок, а Cконцевой домен обеспечивает связь АМФКβ с двумя другими субъединицами.
АМФКγ — белок 38-63 кДа (в зависимости от изоформы), включает вариабельный Nконцевой участок, связывающий белок с другими субъединицами и консервативный
домен, который состоит из 4 так называемых цистионин-β-синтазных повторов, которые
формируют специфические участки, связывающие АТФ или АМФ. Всего АМФКγ может
связать 3 молекулы АМФ, причём одна из них постоянно связана с белком вне
зависимости от энергетического статуса клетки. Из 3 изоформ АМФКγ1 имеет сродство к
ядру.
АМФК обнаружена в клеточном ядре и цитоплазме, что зависит от состава изоформ
субъединиц. Ядерная АМФК напрямую способна регулировать экспрессию генов, тогда
как цитозольная АМФК регулирует функции цитозольных и мембранных белков.
Литература

Witczak CA, Sharoff CG, Goodyear LJ (September 2008). «AMP-activated protein
kinase in skeletal muscle: From structure and localization to its role as a master regulator
of cellular metabolism». Cell. Mol. Life Sci.. DOI:10.1007/s00018-008-8244-6. PMID
18810325.