Descrição da via:
AMP-activated protein kinase (AMPK) desempenha um papel fundamental como regulador principal da homeostase da energia celular. A cinase é ativada em resposta a tensões que esgotam o fornecimento de ATP celular, como glicose baixa, hipoxia, isquemia, e choque térmico. Ela existe como um complexo heterotrimérico composto por uma subunidade catalítica α e subunidades reguladoras β e γ. A ligação do AMP à subunidade γ ativa alostericamente o complexo, tornando-o um substrato mais atraente para a fosforilação no Thr172 no laço de ativação da subunidade α pelo seu principal AMPK kinase a montante, LKB1. O AMPK também pode ser fosforilado diretamente no Thr172 pelo CAMKK2 em resposta a mudanças no cálcio intracelular como ocorre após estimulação por hormônios metabólicos, incluindo adiponectina e leptina.
Como um sensor de energia celular respondendo a baixos níveis de ATP, a ativação do AMPK regula positivamente as vias de sinalização que reabastecem os suprimentos celulares de ATP, incluindo oxidação de ácidos graxos e autofagia. O AMPK regula negativamente os processos biossintéticos que consomem ATP, incluindo gluconeogênese, síntese de lipídios e proteínas. O AMPK consegue isso através da fosforilação direta de várias enzimas diretamente envolvidas nesses processos, bem como através do controle transcripcional do metabolismo por fatores de transcrição fosforilantes, co-ativadores e co-repressores.
Devido ao seu papel como regulador central do metabolismo de lipídios e glicose, o AMPK é considerado um alvo terapêutico potencial para o tratamento do diabetes mellitus tipo II, obesidade e câncer. O AMPK também tem sido implicado em várias espécies como um modulador crítico do envelhecimento através de suas interações com mTOR e sirtuins.