アデニル酸代謝酵素とAMP活性化プロテインキナーゼとの相互作用

プリンヌクレオチドは、多くの生化学反応の核酸および補因子の前駆体であることに加えて、エネルギー貯蔵や伝達、シグナル伝達などのさまざまな細胞機能に関与しています。それらは、2つの別々の経路、de novo生合成経路と救助経路を介して生成できます。de novoプリン生合成は、IMPの形成につながり、そこからアデニル酸プールとグアニル酸プールは2つの追加ステップによって生成されます。サルベージ経路は、ヒポキサンチン、グアニン、アデニンを利用して、対応するモノヌクレオチドを生成します。このテーマに関する数十年にわたる研究にもかかわらず、プリン代謝に関する新たな驚くべき発見は絶えず報告されており、いくつかの側面を解明する必要があります。最近、プリン生合成は、AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）によって調節される代謝経路に関連しています。AMPKは細胞エネルギー恒常性のマスターレギュレーターであり、その活動はAMP：ATP比に依存します。細胞エネルギーの状態とAMPKの活性化は、AMPKのアロステリック活性化因子であるAMPによって接続されています。したがって、AMPK活性に影響を与える間接的な戦略は、セル内のAMPを生成する経路を標的とすることです。ここでは、AMPKとアデニル酸代謝酵素の間の相互作用の最新のレビューを報告します。プリン代謝の先天性誤差のいくつかの側面についても説明します。

Purine nucleotides are involved in a variety of cellular functions, such as energy storage and transfer, and signalling, in addition to being the precursors of nucleic acids and cofactors of many biochemical reactions. They can be generated through two separate pathways, the de novo biosynthesis pathway and the salvage pathway. De novo purine biosynthesis leads to the formation of IMP, from which the adenylate and guanylate pools are generated by two additional steps. The salvage pathways utilize hypoxanthine, guanine and adenine to generate the corresponding mononucleotides. Despite several decades of research on the subject, new and surprising findings on purine metabolism are constantly being reported, and some aspects still need to be elucidated. Recently, purine biosynthesis has been linked to the metabolic pathways regulated by AMP-activated protein kinase (AMPK). AMPK is the master regulator of cellular energy homeostasis, and its activity depends on the AMP : ATP ratio. The cellular energy status and AMPK activation are connected by AMP, an allosteric activator of AMPK. Hence, an indirect strategy to affect AMPK activity would be to target the pathways that generate AMP in the cell. Herein, we report an up-to-date review of the interplay between AMPK and adenylate metabolizing enzymes. Some aspects of inborn errors of purine metabolism are also discussed.