腺苷酸激活蛋白激酶 (AMPK) 在细胞能量稳态调节中起到关键作用。此激酶的激活是对应激因素的反应，应激可耗尽细胞 ATP 的供应，这些因素包括低血糖、低氧、缺血和热休克。AMPK 可作为异源三聚体复合体出现，内含一个催化性 α 亚单位和调节性 β 和 γ 亚单位。AMP 结合到 γ 亚单位后，可变构激活复合体，使其变为苏氨酸 172 位点更易磷酸化的底物，在 α 亚单位的激活环中更易被主要的上游 AMPK 激酶 LKB1 磷酸化。AMPK 还能被 CAMKK2 在苏氨酸 172 位点直接磷酸化，这是由代谢激素（如脂联素和瘦素）刺激后胞内钙离子水平变化引起的反应。

作为细胞能量感受器，AMPK 可对ATP 低水平做出反应，在其激活后，可对补充细胞 ATP 供应的信号转导通路做出正向调控，这些通路包括脂肪酸氧化和自噬。AMPK 对消耗 ATP 的生物合成过程具有负向调控作用，包括糖异生、脂质和蛋白质合成。AMPK 可通过直接磷酸化这些过程中的一系列酶，或者通过磷酸化转录因子、协同激活因子和协同抑制因子对代谢进行转录调控，来实现其负向调控作用。

AMPK 是脂代谢和糖代谢的主要调控分子，因此可作为 2 型糖尿病、肥胖症和癌症的潜在治疗靶标。在许多物种中，AMPK 可以通过与 mTOR 和 sirtuins 相互作用作为衰老的重要调节物。

感谢来自加州拉荷亚 Salk 生物研究所的 Reuben Shaw 教授审核此图。

创建于 2006 年 4 月

修订时间 2019 年 2 月