心筋細胞の健康と生存におけるAMPKの役割

細胞エネルギーの恒常性は、細胞の全体的な健康を支配する基本的なプロセスであり、細胞の生存に最も重要です。これの中心は、ATP生成と利用の制御です。これは、細胞代謝を制御する複雑な無数の酵素反応によって調節されています。心筋細胞では、基質異化から生成されたATPは、イオン性恒常性、細胞修復、タンパク質合成と代謝回転、オルガネラの代謝回転、収縮機能を維持するなど、多くの細胞プロセスに使用されます。多くの場合、心血管疾患は心臓エネルギー障害に関連しているため、心筋細胞の代謝に関与する経路を調節するシグナル伝達は、心血管疾患の治療を助けるために設計された薬物療法の潜在的な標的である可能性があります。心筋細胞エネルギー恒常性の重要な調節因子は、アデノシン一リン酸活性化プロテインキナーゼ（AMPK）です。AMPKは、代謝経路に関与する複数のタンパク質のリン酸化を介して細胞内の同化および異化の活性を調整する代謝センサーとして主に機能するセリン - スレオニンキナーゼです。AMPKが心筋細胞の代謝の調節において果たす直接的な役割に加えて、AMPKは、ミトコンドリア機能、オートファジー、マイトファジー、大植物性網膜ストレス、アポトーシスの調節、アセチル化、オートファジー、マイトファジー、大胞体ストレス、アポトーシスなど、直接的または間接的に他の細胞プロセスに直接または間接的に影響する可能性があります。したがって、AMPKは、心筋細胞の健康と生存に影響を与える可能性のあるさまざまな細胞プロセスの制御に関係しています。このレビューでは、AMPKが心臓代謝の調節において果たす重要な役割と、健康な心臓および病気の心臓における心筋細胞の機能と生存に寄与する可能性のある追加の細胞プロセスについて説明します。この記事は、Jason R.B. Dyck＆Jan。F.C.が編集した心臓および血管代謝に対する翻訳後タンパク質修飾の役割：グラッツ。

Cellular energy homeostasis is a fundamental process that governs the overall health of the cell and is paramount to cell survival. Central to this is the control of ATP generation and utilization, which is regulated by a complex myriad of enzymatic reactions controlling cellular metabolism. In the cardiomyocyte, ATP generated from substrate catabolism is used for numerous cellular processes including maintaining ionic homeostasis, cell repair, protein synthesis and turnover, organelle turnover, and contractile function. In many instances, cardiovascular disease is associated with impaired cardiac energetics and thus the signalling that regulates pathways involved in cardiomyocyte metabolism may be potential targets for pharmacotherapy designed to help treat cardiovascular disease. An important regulator of cardiomyocyte energy homeostasis is adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK). AMPK is a serine-threonine kinase that functions primarily as a metabolic sensor to coordinate anabolic and catabolic activities in the cell via the phosphorylation of multiple proteins involved in metabolic pathways. In addition to the direct role that AMPK plays in the regulation of cardiomyocyte metabolism, AMPK can also either directly or indirectly influence other cellular processes such as regulating mitochondrial function, post-translation acetylation, autophagy, mitophagy, endoplasmic reticulum stress, and apoptosis. Thus, AMPK is implicated in the control of a wide variety of cellular processes that can influence cardiomyocyte health and survival. In this review, we will discuss the important role that AMPK plays in regulating cardiac metabolism, as well as the additional cellular processes that may contribute to cardiomyocyte function and survival in the healthy and the diseased heart. This article is part of a Special Issue entitled: The role of post-translational protein modifications on heart and vascular metabolism edited by Jason R.B. Dyck & Jan. F.C. Glatz.