AMPK
EndokrinologieAMP-aktivierte Proteinkinase, zentraler Energiesensor der Zelle. Wird bei niedrigem Energieniveau (Sport, Kaloriendefizit) aktiviert und steigert Fettverbrennung, Glukoseaufnahme und Mitochondrien-Biogenese. MOTS-c aktiviert AMPK und imitiert so metabolische Effekte von Ausdauersport.
Ausführlich erklärt
AMPK ist ein Enzymkomplex aus drei Untereinheiten. Die Alpha-Untereinheit trägt die katalytische Aktivität, die Gamma-Untereinheit bindet die Nukleotide AMP, ADP und ATP. Steigt das Verhältnis von AMP zu ATP, weil die Zelle Energie verbraucht, ändert der Komplex seine Form und wird durch vorgeschaltete Kinasen wie LKB1 phosphoryliert und aktiviert.
Die aktive AMPK schaltet energieverbrauchende Prozesse wie Fett- und Proteinsynthese herunter und fördert energieliefernde Wege. Ein Beispiel ist die Hemmung der Acetyl-CoA-Carboxylase, wodurch weniger Fettsäuren aufgebaut und mehr in den Mitochondrien oxidiert werden. Auch das zugelassene Diabetesmedikament Metformin aktiviert AMPK, allerdings indirekt über eine Hemmung der mitochondrialen Atmungskette.
Bedeutung in der Peptidforschung
In der Peptidforschung taucht AMPK als möglicher Signalknoten auf. Für das mitochondrial codierte Peptid MOTS-c wurde in Zell- und Mausstudien eine AMPK-Aktivierung beschrieben, die mit Effekten auf den Glukosestoffwechsel in Verbindung gebracht wurde. Auch bei Humanin, bei GLP-1-Signalwegen in bestimmten Geweben und bei Adiponektin-nachahmenden Peptiden wird AMPK als Mechanismus diskutiert.
Einordnung
AMPK ist nicht mit der cAMP-abhängigen Proteinkinase A (PKA) zu verwechseln, die über einen ganz anderen Botenstoffweg gesteuert wird. Aussagen, ein Peptid „imitiere Sport“, beruhen auf Tiermodellen und vereinfachen stark. MOTS-c ist experimentell und nicht als Arzneimittel zugelassen.