《Axin介導能量應激中LKB1的出核轉運及其激活的分子機制》是依託廈門大學，由郭慧玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Axin介導能量應激中LKB1的出核轉運及其激活的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郭慧玲
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
AMP-激活蛋白激酶（AMPK）是胞內一種重要的感知能量狀態的感受因子。在能量缺乏時，AMP（相對於ATP）的水平增加，AMP結合到AMPK後還需LKB1磷酸化AMPK才能完全激活AMPK，使得LKB1-AMPK信號通路是細胞感知能量壓力最重要的信號通路。我們在研究Axin代謝功能時發現，Axin可與LKB1和AMPK相互作用形成複合體，用siRNA敲低Axin表達，會抑制能量飢餓引起的AMPK激活和LKB1轉移。LKB1 第428位絲氨酸磷酸化是其核質轉移所必需。我們發現Axin促進LKB1 Ser428磷酸化。目前關於LKB1轉運的調節機制還不明確。我們計畫通過免疫螢光，免疫共沉澱，核質分離，流式細胞計數，體外重組等實驗，闡明細胞在能量壓力下，Axin調節LKB1轉運的機制，及其生物學意義。這個工作將有助於深入理解AMPK在能量壓力下如何激活。
結題摘要
AMPK是胞內一種重要的能量感應器。除了結合AMP，AMPK激活還需要LKB1對其的磷酸化作用，使得LKB1-AMPK信號通路是細胞感知能量壓力最重要的信號通路。在我們探索Axin的生理功能時，我們發現Axin增強LKB1和AMPK的相互作用。敲除AXIN抑制細胞在葡萄糖飢餓刺激下的AMPK激活以及LKB1在次級內體/溶酶體的定位。我們鑑定了一個新的與AXIN相互作用的蛋白LAMTOR1，這個蛋白是一個次級內體/溶酶體的粘附蛋白，對於葡萄糖飢餓刺激的AMPK激活是必須的。LAMTOR1-5共同組成了一個次級內體/溶酶體的五聚體複合物Ragulator，對RAG蛋白具有GEF（鳥苷酸交換因子）活性，因而可以促進mTOR的激活。V-ATPase可以感知細胞高的營養與能量水平，促進Ragulator的GEF活性。在這個研究中，我們發現次級內體/溶酶體的複合體v-ATPase-Ragulator不僅僅對與mTORC1激活至關重要，對於AMPK的激活也是必須的。在葡萄糖飢餓刺激下，v-ATPase-Ragulator複合體更易與AXIN/LKB1結合，促進LKB1次級內體/溶酶體的定位，從而促進AMPK的磷酸化激活。v-ATPase-Ragulator複合體是一個能量壓力的初始感應器，可以與AXIN/LKB1-AMPK形成複合體，為LKB1磷酸化激活AMPK提供了一個次級內體/溶酶體錨定點。同時，AXIN結合LAMTOR1，抑制了LAMTOR1所在的複合體Ragulator對於RAG蛋白的GEF活性，使mTOR從次級內體/溶酶體解離被抑制。我們因此揭示了一個重要的分解代謝與合成代謝的轉換機制。
