蛋白激酶，AMP 激活，催化，α-2； PRKAA2

AMP 激活蛋白激酶，催化，α-2
AMPK-α-2

HGNC 批准的基因符号：PRKAA2

细胞遗传学位置：1p32.2 基因组坐标（GRCh38）：1:56,645,314-56,715,335（来自 NCBI）

▼ 说明

AMP 激活的蛋白激酶在脂肪酸和胆固醇代谢的调节中起着关键作用（Hardie，1992；Hardie 和 MacKintosh，1992）。在体外，它磷酸化并灭活 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶（HMGCR；142910）和乙酰辅酶 A 羧化酶（ACC；200350），这两种酶分别参与调节胆固醇和脂肪酸的从头生物合成。请参阅 PRKAA1（602739）了解更多背景信息。

▼ 克隆与表达

贝里等人（1994）使用编码大鼠肝脏 AMPK 的 cDNA 来分离人骨骼肌 AMPK cDNA 克隆。人 cDNA 与大鼠序列同源性超过 90%，预测蛋白为 62.3 kD，与人组织提取物蛋白质印迹中观察到的人 AMPK 质量非常一致。 cDNA 探针用于鉴定多个人体组织中的 9.5 kb 转录物并分离人类基因组克隆。斯台普尔顿等人（1997）表明大鼠肝脏 Ampk-α-2 与 Ampk-β-1（PRKAB1; 602740）和 Ampk-γ-1（PRKAG1; 602742）相关。他们指出，Ampk-α-1（PRKAA1）也与这些 β 和 γ 亚型相关。

▼ 测绘

贝里等人（1994）使用啮齿动物/人类杂交细胞系的 PCR 作图将人类 AMPK 基因定位于 1 号染色体，并通过与人类基因组克隆的荧光原位杂交将 AMPK 基因亚定位于 1p31（Beri 等人（1994）称为 AMPK 的 cDNA 编码 AMPK 的 α-2 亚基。）

辻川等人（1998）确定 PRKAA2 和 CDC 样激酶 2 基因（CLK2; 602989）位于 D1S2890 和 D1S2801 之间约 2.6 cM 的相同间隔内。他们认为 CLK2 和 PRKAA2 可能是凝胶状水滴样角膜营养不良的候选基因（204870）。

▼ 基因功能

穆等人（2001）研究了代谢传感器 AMPK 在骨骼肌葡萄糖转运调节中的作用。 Ampk-α-2 显性抑制突变体在小鼠肌肉中的表达完全阻断缺氧和 5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷（AICAR）激活己糖摄取的能力，同时仅部分减少收缩刺激的己糖摄取。这些数据表明 AMPK 传递肌肉收缩增加葡萄糖摄取的部分信号，但其他孤立于 AMPK 的途径也有助于该反应。

珉越等人（2002）证明瘦素（164160）选择性刺激骨骼肌中 AMPK-α-2 的磷酸化和激活，从而建立瘦素的额外信号通路。 AMPK 的早期激活是通过瘦素直接作用于肌肉而发生的，而后期激活则取决于瘦素通过下丘脑-交感神经系统轴发挥作用。在激活 AMPK 的同时，瘦素还会抑制 ACC 的活性（200350, 601557），从而刺激肌肉中脂肪酸的氧化。阻断 AMPK 激活会抑制瘦素刺激的 ACC 磷酸化。珉越等人（2002）得出的结论是，他们的数据表明 AMPK 是瘦素对肌肉脂肪酸代谢影响的主要介质。

霍耶-汉森等人（2007）表明哺乳动物细胞中 Ca（2+）诱导的自噬利用了包括 CAMKK2、AMPK 和 mTOR 在内的信号传导途径（FRAP1; 601231）。 Ca（2+）诱导的自噬会被 BCL2（151430）抑制，但仅当 BCL2 定位于内质网时才有效。

被称为“电池的电量计”（Hardie 和 Carling, 1997），AMPK 在 ATP 耗尽后通过细胞 AMP:ATP 比率的增加而被激活。一旦被激活，AMPK 就会开启 ATP 生成（分解代谢）途径并关闭 ATP 消耗（合成代谢）途径，从而使细胞恢复能量平衡。斯宾塞-琼斯等人（2006）假设血清脂质谱可能受到 AMPK 催化 α-2 亚基遗传变异的影响。他们检查了 PRKAA2 基因中的 5 个标记 SNP 与 2,777 名正常白人女性的血清脂质，发现了显着的关联。

兰德里亚博阿文吉等人（2010）发现人和小鼠血小板表达 AMPK-α-1 和 AMPK-α-2，并且凝血酶（F2; 176930）引发 AMPK-α 和上游激酶 LKB1（STK11; 602216）的苏氨酸磷酸化。在人类血小板中，激酶抑制可阻止凝血酶诱导的血小板聚集和凝块收缩，而不影响细胞内钙的初始增加。来自 Ampk-α-2 -/- 小鼠的血小板的凝块回缩也受到损害，但来自野生型同窝小鼠或 Ampk-α-1 -/- 小鼠的血小板则没有。 Ampk-α-2 缺失并未改变尾部出血时间，但在 Ampk-α-2 -/- 小鼠中，再出血更加频繁，并且氯化铁诱导的血栓不稳定。 Ampka-α-2 苏氨酸磷酸化 Fyn（137025），Ampka-α-2 的缺失会降低 Fyn 和 Fyn 底物 β-3 整联蛋白的磷酸化（ITGB3; 173470）。兰德里亚博阿文吉等人（2010）得出结论，血小板中的 AMPK-α-2 通过调节 FYN 介导的 β-3 整合素磷酸化在凝块回缩和血栓稳定性中发挥作用。

▼ 动物模型

维奥莱特等人（2003）生成了 AMPK-α-2 催化亚基敲除小鼠模型。 Prkaa2 -/- 小鼠与其对照同窝小鼠似乎没有区别，但由于胰岛素释放减少和外周组织胰岛素敏感性降低而表现出体内葡萄糖不耐受。然而，在离体骨骼肌和胰岛中，AMPK-α-2 的代谢功能是正常的，这表明体内观察到的缺陷的起源位于这些组织之外。 Prkaa2 -/- 小鼠的儿茶酚胺排泄显着增加。维奥莱特等人（2003）假设神经元中缺乏 AMPK-α-2 会降低将外周代谢信号整合到大脑中的能力，从而通过增加交感神经活动来改变外周胰岛素敏感性和胰岛素分泌的控制。