Akt蛋白概述及功能

Akt

(也称为PKBRac)在调节细胞存活和凋亡中起着至关重要的作用[1]。这种蛋白激酶可被胰岛素、多种生长因子和存活因子激活,其作用机制是通过一条沃特曼宁依赖性通路,该通路涉及PI3激酶[2]。Akt的激活需要磷脂结合以及两个位点的磷酸化:催化结构域

Thr308的磷酸化,由PDK1介导[3];以及羧基末端Ser473的磷酸化。此前未知的PDK2负责在Ser473位点磷酸化Akt,现已被鉴定为mTOR(雷帕霉素靶蛋白),它存在于一个对雷帕霉素不敏感的复合物中,该复合物包含rictorSin1[4]。Akt通过磷酸化和灭活多种靶蛋白来抑制细胞凋亡并促进细胞存活,这些靶蛋白包括:

Bad[5]、叉头转录因子、c-Rafcaspase-9PTEN磷酸酶是PI3K/Akt信号通路的主要负调控因子[6-9];LY294002是一种特异性PI3激酶抑制剂[10]。Akt的另一个重要功能是通过磷酸化和灭活

GSK-3αGSK-3β[10]来调节糖原合成,并且它可能还参与胰岛素刺激的葡萄糖转运[11]。除了调节细胞存活和糖原合成外,Akt 还通过以下方式参与细胞周期调控:1) 阻止GSK-3β介导的细胞周期蛋白 D1 的磷酸化和降解[12];以及 2) 负调控细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p27 Kip1[14] 和p21 Waf1/Cip1[15]。Akt 在细胞生长中也发挥着关键作用:它可以直接磷酸化雷帕霉素敏感复合物中的 mTOR,该复合物包含raptor

[16];更重要的是,Akt 可以磷酸化并灭活结节性硬化症蛋白 2 (TSC2/tuberin)——mTOR-raptor 复合物中 mTOR 的负调控因子[17,18]。图一:Akt信号通路调控Akt信号通路调控机制

A. 生长因子介导的Akt激活

:在多种生长因子和细胞因子的刺激下,Akt通过多步骤机制在PI3激酶下游被激活。激活的PI3激酶将

PIP2转化为PIP3,从而在细胞膜上为含PH结构域的蛋白(包括Akt和PDK1激酶)提供募集位点。Akt转位至细胞膜后,其催化结构域被PDK1磷酸化,其疏水基序被mTORC2磷酸化,最终赋予其催化活性。激活的Akt通过磷酸化细胞内多种下游靶蛋白来调控多种细胞功能。B. Akt家族成员的重叠和特异性功能:对单/双Akt亚型敲除小鼠的表型分析阐明了Akt亚型的共同和独特功能,包括:

- Akt1:皮肤、骨骼和肌肉发育,出生后存活,细胞生长,血管生成- Akt2:葡萄糖稳态,脂肪生成
- Akt3:神经元发育,总体重和体型,胚胎发育和存活
C. 决定Akt亚型功能特异性的潜在机制
:这些机制涉及组织分布、调控伙伴、刺激信号、亚细胞定位、特异性调控和底物特异性。

图二:Akt2在胰岛素介导的葡萄糖摄取中的特异性作用Akt2在胰岛素介导的葡萄糖摄取中的特异性信号传导

胰岛素与脂肪细胞表面的胰岛素受体(IR)结合后,受体被激活并发生自身磷酸化,随后募集并磷酸化胰岛素受体底物蛋白(IRS)。磷酸化的IRS为PI3激酶提供结合位点,PI3激酶将PIP2转化为PIP3,从而为Akt激酶募集到细胞膜创造位点。

响应PI3激酶的激活,Akt1和Akt2均易位至细胞膜,并通过PDK1和mTORC2的磷酸化而被激活。利用Akt1/Akt2报告基因和全内反射荧光(TIRF)显微镜,观察到胰岛素刺激后,Akt2在细胞膜区域(TIRF区域)的积累程度高于Akt1。这种独特的亚细胞分布促进了 Akt2 介导的 Rab GAP 蛋白 AS160 的磷酸化和失活。

AS160可能位于含有 GLUT4 的囊泡上;AS160 失活后,GLUT4 囊泡可以停靠并与细胞膜融合,最终允许葡萄糖进入细胞。相关抗体表相关抗体产品编号

产品名称反应性应用APRab04209Akt(磷酸化Ser473)兔多克隆抗体

人、小鼠、大鼠、鸡

IF-P、IF-F、ICC/IF、WB、IHC-P、ELISA

AMRe21259Akt(泛)兔单克隆抗体人、小鼠、大鼠WB、IHC、IF、IP、ELISA
AMM86142磷酸化Akt(S473)小鼠(7F9)单克隆抗体WB、IHC
AMRe06740AKT1(5O1)兔单克隆抗体人、小鼠WB、IHC-P、ICC/IF、FC、IP、IF-P
APRab04219Akt2(磷酸化Ser474)兔多克隆抗体人、小鼠、大鼠WB、IHC-P、IF-P、IF-F、ICC/IF、ELISA
AMM80810AKT2 小鼠单克隆抗体人、大鼠、猴WB、IHC、ICC、ELISA
APS0635HRP 标记的多克隆山羊抗兔 IgG(H+L) 二抗ELISA、WB、斑点印迹
APS0631HRP 标记的多克隆山羊抗小鼠 IgG(H+L) 二抗小鼠ELISA、WB、斑点印迹
AMre80004GAPDH (12R9) 兔单克隆抗体人、小鼠、大鼠、兔、犬、猴WB、ELISA
相关产品抗体标记试剂盒Western Blot 试剂盒超灵敏 ECL 化学发光试剂
IHC 试剂盒TSA mIHC试剂盒参考文献Franke TF, Kaplan DR, Cantley LC. PI3K:下游AKT阻断细胞凋亡。Cell. 1997年2月21日;88(4):435-7. [PMID: 9038334]。

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