跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2007年7月17日；104(29):12017-22.
doi:10.1073/pnas.0705070104。 Epub 2007年7月3日。

AMP-activated protein kinase（AMPK）通过PGC-1α的直接磷酸化在骨骼肌中的作用

西比尔·贾格尔 1, 克里斯托夫·汉德钦, 朱莉·圣皮埃尔, 布鲁斯·M·斯皮格曼
附属公司

AMP-activated protein kinase（AMPK）通过PGC-1α的直接磷酸化在骨骼肌中的作用

西比尔·贾格尔等。 美国国家科学院程序. .

摘要

骨骼肌中AMP-activated kinase（AMPK）的激活通过增加这些途径中的基因表达增加葡萄糖摄取、脂肪酸氧化和线粒体生物生成。然而，AMPK直接靶向的转录组分仍然难以捉摸。过氧化物酶体增殖因子激活受体γ辅活化子1alpha（PGC-1alpha-α）已成为线粒体生物发生的主要调节因子；此外，已有研究表明，运动和骨骼肌中AMPK的化学激活可诱导PGC-1α基因表达。利用原代肌肉细胞和缺乏PGC-1α的小鼠，我们发现AMPK对葡萄糖转运蛋白4基因表达、线粒体基因和PGC-1 alpha本身的影响几乎完全依赖于PGC-1 Alpha蛋白的功能。此外，AMPK在体外和细胞内直接磷酸化PGC-1α。PGC-1α蛋白在苏氨酸-177和丝氨酸-538处的直接磷酸化是PGC-1β启动子依赖于PGC-1的诱导所必需的。这些数据表明，PGC-1α的AMPK磷酸化启动了骨骼肌中AMPK的许多重要基因调节功能。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1。
图1。
AMPK驱动的PGC-1α和GLUT4基因表达增加需要PGC-1蛋白。(一)AMPK在AICAR和二甲双胍治疗的原发性肌管中激活。显示了在苏氨酸-172（pT172）磷酸化的AMPKα蛋白与用载体、AICAR或二甲双胍处理1小时的WT和PGC-1α敲除（KO）原代肌管中AMPKβ蛋白总水平的比较。一还显示了丝氨酸-79磷酸化的ACC蛋白水平：负荷控制（γ-微管蛋白）。(B类)AICAR和二甲双胍治疗可提高WT中PGC-1α的表达，但不提高PGC-1β−/−细胞的表达。AMPK抑制剂8-BrAMP阻止了这种增加。(C类)GLUT4的mRNA水平。(D类)在相同条件下，PGC-1β的相对基因表达没有变化。在DMEM/0.5%BSA中，用载体、500μM AICAR、1mM二甲双胍、1mM 8-BrAMP、8-BrAMP/AICAR和8-BrAMP/二甲双胍处理原代肌管16小时。用存在于WT和PGC-1α−/−细胞中的外显子2中的引物通过半定量PCR测定相对PGC-1αmRNA水平。
图2。
图2。
AMPK驱动的线粒体基因表达和呼吸增加需要PGC-1α。如图1所示处理初级肌管，细胞色素mRNA水平c（c）(一)，UCP-3(B类)和UCP-2(C类)采用半定量PCR检测。KO，击倒。(D类)在DMEM/5%HS中用AICAR处理2天的WT和PGC-1α−/−原代肌管中测量耗氧量。在第3天，将细胞转移到DMEM/0.5%BSA并再处理16小时，然后按照中所述测量耗氧量材料和方法.
图3。
图3。
AMPK驱动PGC-1α、GLUT4和细胞色素的增加c（c）基因表达需要PGC-1α蛋白体内. (一)AMPK在AICAR注射小鼠的骨骼肌中被激活。显示了注射生理盐水或AICAR的WT和PGC-1α肌肉特异性敲除（KO）小鼠腓肠肌中丝氨酸-79磷酸化的ACC蛋白水平。(B类)注射AICAR诱导PGC-1α和细胞色素mRNA表达c（c）但WT小鼠骨骼肌中的PGC-1β（*，P（P）< 0.01); 肌肉特异性PGC-1α−/−小鼠的骨骼肌中没有发生这种诱导。肌肉特异性PGC-1α−/−小鼠（**，P（P）< 0.05). (C类)注射AICAR诱导GLUT4（*，P（P）<0.01）和PDK4（**，P（P）<0.1），但WT小鼠骨骼肌中己糖激酶不存在。肌肉特异性PGC-1α−/−小鼠中PDK4基因表达也增加。雌性小鼠注射生理盐水或250 mg/kg AICAR。6小时后采集骨骼肌，用半定量PCR检测基因表达(n个= 5–7).
图4。
图4。
AMPK在苏氨酸-177和丝氨酸-538处磷酸化PGC-1α在体外和细胞内。(一)PGC-1α与细胞内AMPKα2相互作用。如图所示，将FLAG-PGC-1α和Myc-AMPKα2的表达载体转染到BOSC细胞中。如中所述进行共免疫沉淀材料和方法. (B类)分别用载体或AICAR处理稳定表达PGC-1α和PGC-1βT177A/S538A的原代PGC-132第页(C类)纯化的重组GST-PGC-1α片段（全长1-797、1-190、200-400、395-565、551-797）与纯化的AMPK孵育，并通过掺入[γ--32P] ATP。(D类)质谱鉴定苏氨酸-177和丝氨酸-538为磷酸化残基。含有氨基酸1–190 T177A的GST-PGC-1α片段和含有氨基酸395–565 S538A的GST PGC-1β片段未被AMPK磷酸化。(E类)PGC-1α启动子的PGC-1依赖性活性升高需要AMPK对PGC-1β蛋白的磷酸化。用2-kb PGC-1α启动子构建物转染C2C12肌肉细胞，并分别表达PGC-1 a或PGC-1 aT177A/S538A质粒。转染后，细胞分化1天，用AICAR处理7.5小时，然后测定报告基因水平（*，P（P）< 0.01).
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Hardie DG，Hawley SA。生物论文。2001;23:1112–1119.-公共医学
    1. Hardie DG、Hawley SA、Scott JW。《生理学杂志》（伦敦）2006；574:7–15.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Carling D.Trends生物化学科学。2004;29:18–24.-公共医学
    1. Kahn BB、Alquier T、Carling D、Hardie DG。单元格元数据。2005;1:15–25.-公共医学
    1. 傅兰雅LG，Carling D.Biochem Soc Trans。2005;33:362–366.-公共医学

出版物类型

MeSH术语