運動/トレーニング編集
ミトコンドリアの生物発生と能力の増加、筋肉グリコーゲンの増加、GLUT4やヘキソキナーゼIIなどの細胞におけるグルコース取り込みに特化した酵素の増加など、運動の単一の試合やトレーニングの延長期間中に起こる骨格筋の多くの生化学的適応は、AMPKが活性化されると部分的に仲介されると考えられている。 さらに、最近の発見は、血管新生および血管新生の両方を刺激および安定化させることによって、運動/訓練された筋肉細胞への血液供給を増加させる まとめると、これらの適応は、運動および長期訓練の単一の発作中のAMP：ATP比の増加によってもたらされるAMPK活性の一時的および維持された増加の
単一の激しい練習の試合の間に、AMPKは引き締まる筋肉細胞がヘキソキナーゼIIの表現を高めること、GLUT4の原形質膜への転座、ブドウ糖の通風管のた 運動の発作が長期的なトレーニングレジメンを通じて継続する場合、AMPKおよび他の信号は、解糖アプローチとは対照的に、ATP生成への脂肪酸酸化アプローチ AMPKは、ヘキソキナーゼII、PPARalpha、PPARdelta、PGC-1、UCP-3、シトクロムCおよびTFAMなどの酸化酵素をアップレギュレートおよび活性化することにより、代謝の酸化モードへの移行
AMPK活性は運動とともに増加し、Lkb1/MO25/STRAD複合体は、THR-172でAMPKのαサブユニットをリン酸化する5′-AMP活性化プロテインキナーゼの主要な上流AMPKKであると考えられている。 この事実はampk蛋白質の豊富が持久力の訓練の骨格ティッシュの増加に示されていたが活動のレベルが訓練され、訓練されていないティッシュの持久力の訓練と減るために示されていたことを考慮すると不可解である。 現在、持久力訓練を受けたラットの運動の2時間の試合の直後のAMPKの活性は不明である。 持久力訓練を受けた骨格筋におけるAMPK活性の観察された減少と、持久力訓練を受けた運動に対するAMPK応答の明らかな減少との間に直接の関連が存
運動訓練適応におけるAMPKの役割に関する論争
Ampkalpha2活性化は、運動訓練へのミトコンドリアの適応のために重要であると考えられているが、Ampka2 彼らの研究は、野生型およびAmpkalpha2ノックアウトマウスにおけるいくつかのタンパク質および酵素の運動訓練に対する応答を比較した。 ノックアウトマウスは、ミトコンドリア密度（COX-1、CS、およびHAD）の低い基礎マーカーを持っていたにもかかわらず、これらのマーカーは、運動訓練後に野生型マ これらの知見は、野生型とノックアウトマウスの間で運動訓練へのミトコンドリアの適応に差を示さない別の研究によって支持されている。
Maximum life spanEdit
AMPKのc.elegansホモログ、aak-2は、Michael Ristowらによって示されているmitohormesisという名前のプロセスを仲介するグルコース制限の状態で寿命の延長に必
脂質代謝編集
運動の効果の一つは、細胞のためのより多くのエネルギーを提供する脂肪酸代謝の増加です。 AMPKの脂肪酸酸化調節における重要な経路の一つは、アセチルCoAカルボキシラーゼのリン酸化と不活性化である。 アセチルCoAカルボキシラーゼ(ACC)は、アセチルCoAをカルニチンパルミトイル転移酵素1(CPT-1)の阻害剤であるマロニルCoAに変換する。 CPT-1は酸化のためのmitochondriaに脂肪酸を運びます。 したがって、ACCの不活性化は、脂肪酸輸送の増加およびその後の酸化をもたらす。 また，マロニル-Ｃｏａの減少は，ＡＭＰＫによって調節されるマロニル-Ｃｏａデカルボキシラーゼ（ＭＣＤ）の結果として起こると考えられた。 MCDはACCに対するアンタゴニストであり、マロニルCoAをアセチルCoAに脱炭酸し、マロニルCoAを減少させ、CPT-1および脂肪酸酸化を増加させる。AMPKはまたレバーの脂質新陳代謝の重要な役割を担います。 肝臓のACCは、リン酸化によって肝臓で調節されていることが長い間知られていた。 AMPKはまた、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoAレダクターゼ（HMGCR）、コレステロール合成の重要な酵素をリン酸化し、不活性化します。 HMGRは、アセチルCoAから作られた3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoAをメバロン酸に変換し、それがコレステロールになるためにいくつかの代謝ステップを 従ってAMPKは脂肪酸の酸化およびコレステロールの統合の調整を助けます。
グルコースtransportEdit
インスリンは、体内のグルコースレベルを調節するのに役立つホルモンです。 血糖値が高いと、ランゲルハンス島からインスリンが放出されます。 インスリンは、他のものの間で、その後、グルコーストランスポーター GLUT-4の発現および転座の増加を介して細胞へのグルコースの取り込みを容易にする。 しかし、運動の条件下では、血糖値は必ずしも高くなく、インスリンは必ずしも活性化されないが、筋肉は依然としてグルコースを取り込むことができる。 AMPKは、この運動誘発性グルコース取り込みに部分的に関与しているようである。 グッドイヤーら 運動では、GLUT-4の濃度が原形質膜で増加したが、ミクロソーム膜で減少したことが観察され、運動が小胞GLUT-4の原形質膜への転座を促進することを示唆し 激しい練習がGLUT-4転座を増加する間、持久力の訓練は利用できるGLUT-4蛋白質の総計を増加します。 電気収縮とAICAリボヌクレオチド（AICAR）治療の両方がampk活性化、グルコース取り込み、およびampkに運動誘発性グルコース取り込みをリンク、灌流ラット後肢筋におけるGLUT-4転座を増加させることが示されている。 持久力の訓練の効果のいくつかを模倣する慢性のAICARの注入はまた筋肉細胞のGLUT-4蛋白質の総計を増加します。
二つのタンパク質は、転写レベルでのGLUT-4発現の調節に不可欠である–筋細胞エンハンサー因子2（MEF2）とGLUT4エンハンサー因子（GEF）。
転写レベルでのglut-4発現の調節に不可欠である。 これらのタンパク質のいずれかのためのDNA結合領域の変異は、導入遺伝子GLUT-4発現のアブレーションをもたらす。 これらの結果は、AMPKがGEFを直接リン酸化することを示した2005年の研究を促したが、MEF2を直接活性化するようには見えない。 しかし、AICAR処理は、核への両方のタンパク質の輸送を増加させるだけでなく、GLUT-4プロモーター領域への両方の結合を増加させることが示されている。
GLUT-4と一緒に言及する価値がある炭水化物代謝に関与する別のタンパク質があります。
GLUT-4と一緒に言及する価値があります。 酵素ヘキソキナーゼは、解糖の最初のステップである六炭素糖、最も顕著なグルコースをリン酸化します。 グルコースが細胞に輸送されるとき、それはヘキソキナーゼによってリン酸化される。 このリン酸化は細胞を去ることからのブドウ糖を保ち、リン酸化によってブドウ糖の構造を変えることによって、細胞に運ばれるべきより多くの Hexokinase II transcription is increased in both red and white skeletal muscle upon treatment with AICAR. With chronic injections of AICAR, total protein content of hexokinase II increases in rat skeletal muscle.
MitochondriaEdit
Mitochondrial enzymes, such as cytochrome c, succinate dehydrogenase, malate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase, and citrate synthase, increase in expression and activity in response to exercise. AMPKのAICAR刺激は、ヘムの産生に関与する律速酵素であるシトクロムcとδ-アミノレブリン酸シンターゼ（ALAS）を増加させる。 リンゴ酸デヒドロゲナーゼとコハク酸デヒドロゲナーゼはまた、aicar注射で治療したラットでは、クエン酸シンターゼ活性と同様に増加する。 逆に、LKB1ノックアウトマウスでは、マウスが自発的な運動によって”訓練”されていても、シトクロムcおよびクエン酸シンターゼ活性の低下がある。
AMPKは、クレアチン枯渇に応答して骨格筋におけるペルオキシソーム増殖剤活性化受容体ガンマcoactivator-1α（PGC-1α）発現の増加に必要である。 PGC-1αは、脂肪酸酸化、糖新生に関与する遺伝子の転写調節因子であり、ミトコンドリアの生物形成のためのマスターレギュレータと考えられています。これを行うには、核呼吸第1因子（NRF-1）、筋細胞エンハンサー第2因子（MEF2）、宿主細胞因子（HCF）などの転写因子の活性を増強する。
これを行うには、核呼吸第1因子（NRF-1）、筋細胞エンハンサー第2因子（MEF2）、宿主細胞因子（HCF）などの転写因子の活性を増強する。 また、独自の表現を強化し、正帰還ループを持っています。 MEF2とcAMP応答要素（CRE）の両方が収縮誘発PGC-1αプロモーター活性のために不可欠です。 LKB1ノックアウトマウスは、PGC-1αだけでなく、ミトコンドリアタンパク質の減少を示しています。
甲状腺ホルモン
AMPKと甲状腺ホルモンは、いくつかの同様のプロセスを調節します。 これらの類似点を知ると、Winder and Hardie et al. AMPKが甲状腺ホルモンの影響を受けているかどうかを確認する実験を設計しました。 彼らは、AMPKのすべてのサブユニットが骨格筋、特にヒラメウスと赤大腿四頭筋で増加し、甲状腺ホルモン治療を行っていることを発見した。 また，ａｍｐｋ活性のマーカーであるホスホ-ＡＣＣの増加もあった。
グルコース感知システム編集
AMPKの損失は、不十分に定義されたメカニズムを介して、グルコース感知細胞の感度を変更することが報告されてい 膵β細胞および視床下部ニューロンにおけるAmpka2サブユニットの損失は、細胞外グルコース濃度の変化にこれらの細胞の感度を低下させる。 さらに、インスリン誘発低血糖/グルコペニア症の再発発作へのラットの暴露は、視床下部内のAMPKの活性化を減少させ、低血糖に対するcounterregulatory応答を抑制する。 視床下部へのAMPK活性化薬物AICARの送達によるAMPKの薬理学的活性化は、低血糖に対する逆調節応答を増加させることができる。
リソソーム損傷、炎症性疾患およびmetforminEdit
AMPKはリソソームに募集され、臨床的意義のいくつかのシステムを介してリソソームで調節される。 これは、小胞体ローカライズされたTRPVと接触してlysosomallyローカライズされたV-ATPase-アルドラーゼ間の相互作用の動的なセットを介してフルクトース-1,6-ビスリン リソソームにローカライズされた第二AMPK制御システムは、ガレクチン-9-TAK1システムとリソソーム損傷に応答してAMPK活性化につながるUSP9Xなどのdeubiquitinating酵素 sarsを引き起こす結核またはコロナウイルス。 AMPKを制御する上記のlysosomally集中させたシステムの両方はmetformin、広く規定された反diabetcの薬剤に応じてそれを活動化させます。いくつかの証拠は、AMPKが腫瘍抑制において役割を有する可能性があることを示している。
腫瘍抑制と促進編集
いくつかの証拠は、AMPKが腫瘍抑制 研究は、ＡＭＰＫが、肝臓キナーゼＢ１（ＬＫＢ１）の腫瘍抑制特性の大部分、あるいは全てを発揮し得ることを見出した。 さらに、AMPKの活性剤のmetforminが糖尿病を扱うのに使用されていた調査は他の薬物と比較される癌の減らされた危険との相関関係を見つけました。 マウスを用いた遺伝子ノックアウトおよびノックダウン研究では、AMPKを発現する遺伝子を持たないマウスはリンパ腫を発症するリスクが高いことが分かったが、b細胞だけではなくグローバルに遺伝子がノックアウトされたため、AMPノックアウトが腫瘍前駆細胞内で細胞自律的な効果を持っていると結論づけることは不可能であった。対照的に、いくつかの研究は、がん細胞をストレスから保護することによって、AMPKを腫瘍プロモーターとしての役割と関連させている。
したがって、一度癌性細胞が生物内に形成されると、ＡＭＰＫは、癌に対する保護から癌自体の保護へと交換することができる。 研究では、AMPKノックアウトを有する腫瘍細胞は、グルコース飢餓または細胞外マトリックス剥離による死の影響を受けやすく、AMPKがこれら2つの転帰を予防する役割を果たしていることを示している可能性があることが分かっている。 AMPKを阻害することがヒトにおける有効な癌治療であるという直接的な証拠はない。