深圳子科生物報道：AMPK是有機體和細胞內(nèi)感應(yīng)能量水平并調(diào)節(jié)代謝穩(wěn)態(tài)最重要的分子。以AMPK為靶標(biāo)、通過藥物使其激活，有著緩解糖尿病、延緩衰老以及降低腫瘤發(fā)病風(fēng)險等作用。因此，自上世紀(jì)90年代末開始，AMPK就一直被作為代謝類藥物的熱門靶點。然而，目前臨床已使用的藥物都是間接激活A(yù)MPK的，且具有一定的局限性。因此，直接靶向AMPK的藥物開發(fā)就成為學(xué)界和制藥界的熱點。 

近日，廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院林圣彩教授團隊發(fā)表了題為“Hierarchical activation of compartmentalized pools of AMPK depends on severity of nutrient or energy stress”的研究論文。該工作首次從“時空”的角度去探索AMPK的生理意義，提供了本領(lǐng)域期待已久的 “全景圖”。

這一研究成果公布在Cell Research雜志封面上，文章通訊作者為林圣彩教授，第一作者為宗岳、張宸崧和李夢琪。

據(jù)悉，該封面設(shè)計是出自于林圣彩教授的創(chuàng)意。圖片中“夏蟲不言冰，井蛙不語?！币浴肚f子?秋水》中的“井蛙不可以語于海者, 拘于虛也（空間）; 夏蟲不可以語于冰者,篤于時也（時間）”。也就是說，只有我們充分認識一個蛋白質(zhì)的功能機制之后，才有可能全面認識其意義，以及藥物的研發(fā)。

從生理角度上設(shè)計靶向AMPK的策略需要基于堅實而系統(tǒng)的對體內(nèi)AMPK調(diào)控和功能的研究基礎(chǔ)，而AMPK存在于細胞質(zhì)、溶酶體、線粒體和細胞核等多個區(qū)域，這些定位于不同區(qū)域的AMPK如何協(xié)同調(diào)節(jié)，就涉及到了時空調(diào)控的問題。

在這項研究中，林圣彩教授團隊檢測了定位于不同亞細胞組份上的AMPK響應(yīng)葡萄糖或能量匱乏的情形。他們發(fā)現(xiàn)，不同程度的能量應(yīng)激能夠通過不同的機制激活不同區(qū)域的AMPK，并引起不同區(qū)域的底物的磷酸化。首先，當(dāng)細胞在葡萄糖濃度低于5 mM的情況下（AMP/ATP比率還沒有變化），溶酶體上的AMPK最先被磷酸化并激活；之后當(dāng)葡萄糖水平更低時，胞質(zhì)中的AMPK開始被激活；而當(dāng)細胞中能量嚴重匱乏時，線粒體上的AMPK被最終激活。該研究工作首次揭示了不同時空下AMPK激活的現(xiàn)象，對人們更深入多層次了解AMPK的激活狀態(tài)具有重要意義。

Cell Research是中科院上海生化所創(chuàng)辦的以生物化學(xué)、細胞和分子生物學(xué)為主題的學(xué)術(shù)雜志，也是Nature Publishing Group旗下重要的學(xué)術(shù)期刊，被公認為亞太地區(qū)生物領(lǐng)域的第一期刊，在廣大生物研究者中，特別是華人學(xué)術(shù)圈中具有十分重要的地位和影響力。

原文標(biāo)題：

Hierarchical activation of compartmentalized pools of AMPK depends on severity of nutrient or energy stress