Estructura de un complejo AMPK en un estado inactivo, ligado al ATP

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Biología molecular
• El metabolismo celular

Sus antecedentes:

• La proteína quinasa activada por adenosina monofosfato (AMP) es un regulador clave de la homeostasis de la energía celular.
• La actividad de la AMPK está modulada por la relación celular entre el trifosfato de adenosina (ATP) y el monofosfato de adenosina (AMP).
• La AMP estabiliza la AMPK activa, mientras que la unión al ATP promueve una conformación inactiva.

Objetivo del estudio:

• Elucidar los mecanismos estructurales subyacentes a la inhibición mediada por ATP de la AMPK.
• Para caracterizar la conformación inactiva y ligada al ATP de la AMPK.

Principales métodos:

• Desarrollo de anticuerpos específicos de conformación para atrapar el AMPK inactivo.
• Microscopía crioelectrónica (cryo-EM) para la determinación de la estructura en alta resolución.
• Análisis biofísicos para apoyar los hallazgos estructurales.

Principales resultados:

• Determinación de la estructura cryo-EM de resolución de 3,5 angstroms de la AMPK ligada al ATP y inactiva.
• Reveló una conformación dinámica, inactiva donde el bucle de activación de la quinasa (AL) está completamente expuesto.
• Se observó una rotación y desplazamiento significativos del dominio de la quinasa en el estado inactivo.

Conclusiones:

• Propuso un mecanismo de varios pasos para la regulación de la AMPK por nucleótidos de adenina.
• Se demostró cómo la unión de ATP aumenta la dinámica y la accesibilidad de AL, lo que lleva a la inactivación.
• Proporcionó una base estructural para comprender cómo los moduladores alostéricos afectan la actividad de AMPK.