Nuevas dianas de actuación de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK)

• Autores: María del Carmen Solaz Fuster
• Directores de la Tesis: José V. Gimeno-Alcañiz (dir. tes.), Pascual Felipe Sanz Bigorra (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2007
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Santiago Rodríguez de Córdoba (presid.), Francisco Estruch Ros (secret.), Marta Casado Pinna (voc.), Susana Rodríguez Navarro (voc.), María del Mar García Rocha (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Biología molecular
  • Ciencias de la vida
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  Digital CSIC  RODERIC  TDX 
• Resumen

  • En múltiples tejidos de mamíferos, la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) controla el metabolismo de la glucosa y de los lípidos. Esta importante función de AMPK como sensor energético conservado evolutivamente y regulador clave del metabolismo estaría, además, apoyada por el papel de su ortólogo en el metabolismo de la glucosa del eucariota unicelular Saccharomyces cerevisiae. La proteína se activa en respuesta a un aumento en la relación de AMP respecto a ATP en el interior de la célula y, por lo tanto, actúa como un eficiente sensor del estado energético celular. Con el objetivo de mantener el balance energético celular, la activación de AMPK va a inhibir rutas anabólicas y otros procesos que consuman ATP, mientras que va a activar rutas catabólicas que generen ATP. Estos efectos se alcanzan tanto por fosforilación rápida y directa de enzimas metabólicas como a través de efectos a largo término en la expresión de genes y proteínas. Debido al papel central que AMPK tiene en el control del metabolismo energético, la identificación de nuevas proteínas que puedan interaccionar con ella puede ayudar al entendimiento de las funciones de AMPK. Mediante un escrutinio de doble híbrido en levadura de una genoteca de cDNA de páncreas humano y, utilizando AMPK a2 como cebo, se identificó TRIP6. TRIP6 es un coactivador transcripcional perteneciente a una familia de proteínas con dominios LIM que se localizan en placas de adhesión focal. TRIP6, además de interaccionar con la subunidad catalítica de AMPK cuando ambas proteínas están en el núcleo, también aparece fosforilado en su extremo amino-terminal por acción de AMPK in vitro. Y aunque la activación de AMPK no afecta a la localización subcelular de TRIP6, sí que incrementa sus propiedades transactivadoras. Últimamente se ha apuntado a TRIP6 como coactivador de genes regulados por NF-?B. Consistentemente con estas observaciones, la actividad transcripcional de TRIP6 sobre promotores regulados por NF-?B aumenta significativamente en condiciones de activación de AMPK. Dentro de los efectos metabólicos que produce AMPK, una mención especial merece su implicación en la regulación del metabolismo del glucógeno. Así, AMPK es capaz de interaccionar con R5, una de las subunidades reguladoras de la proteína fosfatasa de tipo 1 (PP1). PP1 es la responsable de la defosforilación de la glucógeno sintasa y de la glucógeno fosforilasa, conduciendo a la síntesis de glucógeno. También se ha descrito que R5 es capaz de interaccionar con laforina, una de las proteínas implicadas en la enfermedad de Lafora. La epilepsia mioclónica progresiva de tipo Lafora es un desorden autosómico recesivo de consecuencias fatales caracterizado por la presencia de acúmulos de glucógeno poco ramificado en distintos tipos celulares, denominados cuerpos de Lafora. Hasta el momento se han identificado dos genes que se encuentran mutados en la enfermedad de Lafora. El primero codifica para la proteína laforina y el segundo, para una E3 ubicuitina ligasa, denominada malina. R5 es una fosfoproteína in vivo cuyo grado de fosforilación se ve afectado por AMPK. Se desconoce todavía el residuo donde reside esta fosforilación, aunque hemos podido descartar la Ser35. La activación de AMPK conduce a una disminución del efecto glucogenogénico producido por la sobreexpresión de R5. Este efecto puede también producirse a través del complejo laforina-malina, ya que laforina interacciona y también puede ser fosforilada in vitro por AMPK, y la formación del complejo laforina-malina está regulada positivamente por AMPK. El complejo laforina-malina inhibe la producción de glucógeno debida a la sobreexpresión de R5, mediante la degradación de R5. Sin embargo, la expresión de una forma dominante negativa de AMPK puede prevenir la inhibición por parte del complejo laforina-malina de los efectos glucogenogénicos de R5.