Ca2+/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼは、AMP活性化プロテインキナーゼキナーゼです

AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）は、代謝ストレスおよび他の調節シグナルに応答した細胞代謝の重要な調節因子です。AMPK活性は、1つ以上のAMPKキナーゼ（AMPKS）による活性化ループにおけるAMPKalphathR-172のリン酸化に絶対に依存しています。腫瘍抑制キナーゼ、LKB1は、さまざまな組織や細胞に存在する主要なAMPKKですが、いくつかの証拠が他のAMPKの存在を示しています。LKB1を不足している3つの細胞株を使用して、AMPKの調節とリン酸化、HELA、A549、およびLKB（ - / - ）マウスに由来するマウス胚線維芽細胞を研究しました。HELAおよびA549細胞、マンニトール、2-デオキシグルコース、およびイオノマイシンでは、5-アミノイミダゾール-4-カルボキサミド-BETA-D-リボラノシド（AICAR）ではなく、治療はALPHATHR-172リン酸化によりAMPKを活性化します。これらの応答は、アセチルCoAカルボキシラーゼのリン酸化に対するAMPKの下流効果と同様に、Ca（2+）/カルモジュリン依存性プロテインキナーゼキナーゼ（CAMKK）阻害剤、STO-609によって大部分が阻害されます。in vitroで測定されたHELA細胞溶解物のAMPKK活性は、STO-609によって完全に阻害され、IC50は既知のCAMKKアイソフォーム、Camkkalpha、Camkbetaのそれに匹敵します。さらに、2-デオキシグルコースおよびイオノマイシン刺激AMPK活性、アルファス-172リン酸化、およびアセチルCoAカルボキシラーゼリン酸化は、CamkkalphaおよびCamkbetaの小さな干渉RNA特異的RNAでトランスフェクトされたHeLa細胞で大幅に減少します。最後に、イオノマイシンと2-デオキシグルコースに応答したAMPKの活性化は、LKB1（ - / - ）マウス胚線維芽細胞では損なわれません。これらのデータは、CAMKKSが無傷の細胞でAMPKSとして機能し、in vivoでのAMPK活性を調節する際のこれらのキナーゼのより広い役割を予測することを示しています。

The AMP-activated protein kinase (AMPK) is an important regulator of cellular metabolism in response to metabolic stress and to other regulatory signals. AMPK activity is absolutely dependent upon phosphorylation of AMPKalphaThr-172 in its activation loop by one or more AMPK kinases (AMPKKs). The tumor suppressor kinase, LKB1, is a major AMPKK present in a variety of tissues and cells, but several lines of evidence point to the existence of other AMPKKs. We have employed three cell lines deficient in LKB1 to study AMPK regulation and phosphorylation, HeLa, A549, and murine embryo fibroblasts derived from LKB(-/-) mice. In HeLa and A549 cells, mannitol, 2-deoxyglucose, and ionomycin, but not 5-aminoimidazole-4-carboxamide-1-beta-d-ribofuranoside (AICAR), treatment activates AMPK by alphaThr-172 phosphorylation. These responses, as well as the downstream effects of AMPK on the phosphorylation of acetyl-CoA carboxylase, are largely inhibited by the Ca(2+)/ calmodulin-dependent protein kinase kinase (CaMKK) inhibitor, STO-609. AMPKK activity in HeLa cell lysates measured in vitro is totally inhibited by STO-609 with an IC50 comparable with that of the known CaMKK isoforms, CaMKKalpha and CaMKKbeta. Furthermore, 2-deoxyglucose- and ionomycin-stimulated AMPK activity, alphaThr-172 phosphorylation, and acetyl-CoA carboxylase phosphorylation are substantially reduced in HeLa cells transfected with small interfering RNAs specific for CaMKKalpha and CaMKKbeta. Lastly, the activation of AMPK in response to ionomycin and 2-deoxyglucose is not impaired in LKB1(-/-) murine embryo fibroblasts. These data indicate that the CaMKKs function in intact cells as AMPKKs, predicting wider roles for these kinases in regulating AMPK activity in vivo.