AMPは、アロステリックの活性化と純リン酸化の強化の両方によるAMP活性化プロテインキナーゼの真の生理学的調節因子です

AMPKのアロステリック活性化はAMPによってのみトリガーされますが、ADPとAMPの両方の結合はリン酸化を促進し、Thr172での脱リン酸化を阻害することが報告されています。ADPおよびATPの細胞濃度はAMPよりも高いため、ADPはリン酸化を促進する生理学的信号であり、in vivoではアロステリックの活性化は有意ではないことが提案されています。ただし、次のことを報告します。AMPは、Thr172脱リン酸化を阻害する際にADPよりも10倍強力です。AMPのみがLKB1誘導Thr172リン酸化を強化します。AMPは、ATPよりも1〜2桁低い濃度であっても、10倍以上のアロステリック活性化を引き起こす可能性があります。また、AMPによるアロステリック活性化が、Thr172リン酸化に変化がない条件下で無傷の細胞におけるアセチルCoAカルボキシラーゼのリン酸化の増加を引き起こす可能性があるという証拠を提供します。したがって、AMPはAMPKの真の生理学的調節因子であり、アロステリック調節は全体的な活性化メカニズムの重要な要素です。

While allosteric activation of AMPK is triggered only by AMP, binding of both ADP and AMP has been reported to promote phosphorylation and inhibit dephosphorylation at Thr172. Because cellular concentrations of ADP and ATP are higher than AMP, it has been proposed that ADP is the physiological signal that promotes phosphorylation and that allosteric activation is not significant in vivo. However, we report that: AMP is 10-fold more potent than ADP in inhibiting Thr172 dephosphorylation; only AMP enhances LKB1-induced Thr172 phosphorylation; and AMP can cause > 10-fold allosteric activation even at concentrations 1-2 orders of magnitude lower than ATP. We also provide evidence that allosteric activation by AMP can cause increased phosphorylation of acetyl-CoA carboxylase in intact cells under conditions in which there is no change in Thr172 phosphorylation. Thus, AMP is a true physiological regulator of AMPK, and allosteric regulation is an important component of the overall activation mechanism.