La AMPK Y la Homeóstasis Energética La energía obtenida por el

La AMPK Y la Homeóstasis Energética
La energía obtenida por el organismo heterótrofo del medio puede no ser suficiente para mantener
su funcionamiento completo, y por tanto, debe transformarse en organismo mediante procesos
como la oxidación de alimentos de la dieta a Acetil CoA para la obtención de ATP mediante el ciclo
de los ácidos tricarboxilicos y la fosforilación oxidativa. El ATP se utiliza como unidad de medida
energética celular, y sus niveles por tanto no se mantienen constantes, lo que conlleva al
organismo a requerir de ciertos mecanismo a fin de indicar los niveles de ATP y como regularlos
(Homeostasis energética). Uno de estos mecanismos es regulado por la enzima AMPK (Adenosin
mono cyclic protein kinase), que puede activar o desactivar rutas metabólicas a fin de conservar o
utilizar el ATP disponible en la célula.
AMPK
El consumo de energía, en forma de ATP, aumenta la proporción entre las cantidades de ATP y
ADP, lo que a su vez ocasiona la liberación de AMP. Las mayores concentraciones de AMP activan
a la AMPK, que a su vez fosforila un gran número de proteínas usadas en otra rutas metabólicas,
ya sea fosforilando y activando o inactivando enzimas reguladoras, o modificando la expresión
génica.
Su estructura consiste en tres subunidades; una catalítica, o alfa, y dos reguladoras, beta y
gamma, que según el tejido en el que se encuentren, presentaran diferentes isoformas. La
subunidad alfa particularmente presenta dos dominios, uno con actividad cinasa (DK) y otro auto
regulador (DR). La subunidad beta presenta tres dominios, un dominio fijador de glucógeno Nterminal (GBD), otro dominio conocido como KIS, que se una a la subunidad alfa, (Kinase
interacting Secuence) y un dominio C-terminal ASC (Associated with Snf-1 complex), que se une a
la subunidad gamma. Finalmente la subunidad γ está formada básicamente por dos motivos
Bateman, constituidos a su vez por cuatro CBS (Cystathione β synthase), los cuales pueden unir
ligandos que contengan adenosina, como AMP, ATP o S-Adenosilmetionina, lo que sugiere que es
realmente la subunidad γ la que está monitoreando el contenido celular de ATP y AMP.
El modelo propuesto para la regulación de AMPK postula que en presencia de altos niveles de
ATP, el DR de la subunidad α, enmascara al DK; cuando estos niveles caen y aumenta el
exponiendo el dominio catalítico para facilitar su acción. Sin embargo, para la activación completa
del complejo se requiere la fosforilación de la unidad α en un residuo de Treonina, proceso
mediado por una enzima quinasa específica (LKB1). Esta enzima ha sido descrita en procesos
patológicos cancerígenos debido a su íntima relación con la AMPK y su capacidad de detectar los
niveles intracelulares de ATP.
Recientemente, se ha propuesto que la unión de AMP en la subunidad gamma, no es el único
mecanismo en que esta subunidad participa en la activación del complejo. La información que se
posee de estas cinasas de proteínas permite proponer que la familia AMPK/Snf1/SnRK1
(Homologa de la Snf1 en algunos organismos) tiene como función principal detectar los niveles
energéticos de la célula
La existencia de homólogos al complejo AMPK/Snf1/SnRK1, en todos los seres vivos en que se ha
buscado, sugiere que este complejo es indispensable para la supervivencia de los seres vivos y
que debe haber surgido tempranamente en la evolución para solventar la necesidad innata de los
organismos de mantenerla homeostasis, particularmente la energética.