Descripción de la vía:
La proteína cinasa activada por AMP (AMPK) desempeña un papel clave como regulador principal de la homeostasis energética celular. La quinasa se activa en respuesta a las tensiones que agotan los suministros celulares de ATP, como la glucosa baja, la hipoxia, la isquemia y el choque térmico. Existe como un complejo heterotrimérico compuesto por una subunidad α catalítica y subunidades β y γ reguladoras. La unión de AMP a la subunidad γ activa alostéricamente el complejo, convirtiéndolo en un sustrato más atractivo para la fosforilación en Thr172 en el bucle de activación de la subunidad α por parte de su principal cinasa AMPK aguas arriba, LKB1. La AMPK también puede ser fosforilada directamente en Thr172 por CAMKK2 en respuesta a cambios en el calcio intracelular, como ocurre tras la estimulación por hormonas metabólicas como la adiponectina y la leptina.
Como sensor de energía celular que responde a niveles bajos de ATP, la activación de la AMPK regula positivamente las vías de señalización que reponen los suministros de ATP celular, incluyendo la oxidación de ácidos grasos y la autofagia. La AMPK regula negativamente los procesos biosintéticos que consumen ATP, como la gluconeogénesis y la síntesis de lípidos y proteínas. La AMPK logra esto a través de la fosforilación directa de una serie de enzimas que participan directamente en estos procesos, así como a través del control transcripcional del metabolismo mediante la fosforilación de factores de transcripción, coactivadores y correpresores.
Debido a su papel como regulador central del metabolismo de los lípidos y de la glucosa, la AMPK se considera un objetivo terapéutico potencial para el tratamiento de la diabetes mellitus de tipo II, la obesidad y el cáncer. La AMPK también ha sido implicada en varias especies como un modulador crítico del envejecimiento a través de sus interacciones con mTOR y sirtuinas.