Pathway Description:
La protéine kinase activée par l’AMP (AMPK) joue un rôle clé en tant que régulateur principal de l’homéostasie énergétique cellulaire. Cette kinase est activée en réponse à des stress qui épuisent les réserves cellulaires d’ATP, comme l’hypoglycémie, l’hypoxie, l’ischémie et le choc thermique. Elle existe sous la forme d’un complexe hétérotrimérique composé d’une sous-unité α catalytique et de sous-unités β et γ régulatrices. La liaison de l’AMP à la sous-unité γ active allostériquement le complexe, ce qui en fait un substrat plus attractif pour la phosphorylation sur Thr172 dans la boucle d’activation de la sous-unité α par sa principale kinase AMPK en amont, LKB1. L’AMPK peut également être directement phosphorylée sur Thr172 par CAMKK2 en réponse à des modifications du calcium intracellulaire, comme cela se produit après une stimulation par des hormones métaboliques, notamment l’adiponectine et la leptine.
En tant que capteur d’énergie cellulaire répondant à de faibles niveaux d’ATP, l’activation de l’AMPK régule positivement les voies de signalisation qui reconstituent les réserves cellulaires d’ATP, notamment l’oxydation des acides gras et l’autophagie. L’AMPK régule négativement les processus biosynthétiques consommateurs d’ATP, notamment la gluconéogenèse et la synthèse des lipides et des protéines. L’AMPK accomplit cela par la phosphorylation directe d’un certain nombre d’enzymes directement impliquées dans ces processus ainsi que par le contrôle transcriptionnel du métabolisme en phosphorylant les facteurs de transcription, les co-activateurs et les co-répresseurs.
En raison de son rôle de régulateur central du métabolisme des lipides et du glucose, l’AMPK est considérée comme une cible thérapeutique potentielle pour le traitement du diabète sucré de type II, de l’obésité et du cancer. L’AMPK a également été impliquée dans un certain nombre d’espèces comme un modulateur critique du vieillissement par ses interactions avec mTOR et les sirtuines.