Visión general y funciones de la proteína Akt
Akt (también conocido como PKB o Rac) desempeña un papel crítico en la regulación de la supervivencia celular y la apoptosis [1]. Esta quinasa puede activarse por insulina, diversos factores de crecimiento y factores de supervivencia, funcionando a través de una vía dependiente de wortmannina que involucra a la quinasa PI3 [2].
La activación de Akt requiere unión con fosfolípidos y fosforilación en dos sitios: fosforilación en el dominio catalítico Thr308 mediada por PDK1 [3], y fosforilación en el extremo carboxilo Ser473. La previamente desconocida PDK2 responsable de fosforilar a Akt en Ser473 se ha identificado como mTOR (objetivo mamífero de rapamicina), que existe en un complejo insensible a la rapamicina conteniendo a rictor y Sin1 [4].
Akt inhibe la apoptosis y promueve la supervivencia celular mediante fosforilación e inactivación de múltiples proteínas diana, incluyendo a Bad[5], factores de transcripción forkhead, c-Raf, y caspasa-9. La fosfatasa PTEN es un regulador negativo principal de la vía de señalización PI3K/Akt [6-9]; el LY294002 es un inhibidor específico de quinasas PI3 [10].
Otra función importante de Akt es regular la síntesis de glucógeno mediante fosforilación e inactivación de GSK-3α y GSK-3β[10], y también puede estar implicado en el transporte de glucosa estimulado por insulina [11]. Además de regular la supervivencia y la síntesis de glucógeno, Akt participa en la regulación del ciclo celular a través de: 1) prevenir la fosforilación y degradación mediadas por GSK-3β de ciclina D1[12], y 2) regular negativamente a los inhibidores de cinasas dependientes de ciclina p27 Kip1[14] y p21 Waf1/Cip1[15].
Akt también desempeña un papel clave en el crecimiento celular: puede fosforilar directamente a mTOR en el complejo sensible a rapamicina conteniendo a raptor[16]; más importante aún, Akt puede fosforilar e inactivar la proteína 2 de esclerosis tuberosa (TSC2/tuberina) — un regulador negativo de mTOR en el complejo mTOR-raptor [17,18].
Mecanismos de regulación de la señalización de Akt
A. Activación de Akt mediada por factores de crecimiento: En respuesta a diversos factores de crecimiento y citocinas, Akt se activa aguas abajo de la quinasa PI3 a través de un mecanismo multietapa. La quinasa PI3 activada convierte PIP2 en PIP3, proporcionando sitios de reclutamiento en la membrana celular para proteínas que contienen dominios PH (incluyendo Akt y las quinasas PDK1). Tras su translocación a la membrana celular, el dominio catalítico de Akt es fosforilado por PDK1 y su motivo hidrofóbico por mTORC2, confiriendo finalmente actividad catalítica. La Akt activada regula múltiples funciones celulares mediante fosforilación de diversas proteínas diana aguas abajo dentro de la célula.
B. Funciones superpuestas y específicas de los miembros de la familia Akt: El análisis fenotípico de ratones knockout de isoformas únicas/dobles de Akt ha esclarecido funciones compartidas y únicas de las isoformas de Akt, incluyendo:
- Akt1: Desarrollo de piel, hueso y músculo, supervivencia postnatal, crecimiento celular, angiogénesis
- Akt2: Homeostasis glucídica, adipogénesis
- Akt3: Desarrollo neuronal, peso y tamaño corporal general, desarrollo embrionario y supervivencia
C. Mecanismos potenciales que determinan la especificidad funcional de las isoformas de Akt: Estos involucran distribución tisular, socios reguladores, señales estimuladoras, localización subcelular, regulación específica y especificidad del sustrato.
Señalización Específica de Akt2 en la Captación de Glucosa Mediada por Insulina
Después de la unión de insulina al receptor de insulina (IR) en las superficies de adipocitos, el receptor se activa y sufre autofosforilación, reclutando posteriormente y fosforilando proteínas sustrato del receptor de insulina (IRS). El IRS fosforilado proporciona sitios de anclaje para la quinasa PI3, que convierte PIP2 en PIP3, creando así sitios para el reclutamiento de la quinasa Akt a la membrana celular.
En respuesta a la activación de PI3 kinase, tanto Akt1 como Akt2 se translocan a la membrana celular y se activan mediante fosforilación por PDK1 y mTORC2. Utilizando genes reporteros Akt1/Akt2 y microscopía de fluorescencia interna total (TIRF), se observó que Akt2 acumula en mayor medida que Akt1 en la región de membrana (zona TIRF) tras la estimulación por insulina. Esta distribución subcelular única facilita la fosforilación e inactivación mediadas por Akt2 de la proteína Rab GAP AS160, que probablemente se localiza en vesículas que contienen GLUT4; tras la inactivación de AS160, las vesículas GLUT4 pueden anclarse y fusionarse con la membrana celular, permitiendo finalmente el ingreso de glucosa a la célula.
Anticuerpos Relevantes
| Catalogo# | Nombre del Producto | Reactividad | Aplicación |
|---|---|---|---|
| APRab04209 | Akt (fosfo Ser473) Anticuerpo Policlonal de Conejo | Humano, Ratón, Rata, Pollo | IF-P, IF-F, ICC/IF, WB, IHC-P, ELISA |
| AMRe21259 | Akt (pan) Anticuerpo Monoclonal de Conejo | Humano, Ratón, Rata | WB, IHC, IF, IP, ELISA |
| AMM86142 | Fosfo-Akt (S473) Mouse(7F9) Anticuerpo Monoclonal de Ratón | Humano | WB, IHC |
| AMRe06740 | AKT1 (5O1) Anticuerpo Monoclonal de Conejo | Humano, Ratón | WB, IHC-P, ICC/IF, FC, IP, IF-P |
| APRab04219 | Akt2 (fosfo Ser474) Anticuerpo Policlonal de Conejo | Humano, Ratón, Rata | WB, IHC-P, IF-P, IF-F, ICC/IF, ELISA |
| AMM80810 | AKT2 Anticuerpo Monoclonal de Ratón | Humano, Rata, Mono | WB, IHC, ICC, ELISA |
| APS0635 | HRP-conjugado Anticuerpo Secundario de Cabra Anti-IgG de Conejo(H+L) Policlonal | Conejo | ELISA, WB, Dot blot |
| APS0631 | HRP-conjugado Anticuerpo Secundario de Cabra Anti-IgG de Ratón(H+L) Policlonal | Ratón | ELISA, WB, Dot blot |
| AMre80004 | GAPDH (12R9) Anticuerpo Monoclonal de Conejo | Humano, Ratón, Rata, Conejo, Perro, Mono | WB, ELISA |
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Reactivos quimioluminiscentes Super-sensibles ECL
Referencias
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- Alessi DR, Andjelkovic M, Caudwell B, Cron P, Morrice N, Cohen P, Hemmings BA. Mecanismo de activación de la proteína quinasa B por insulina e IGF-1. EMBO J. 1996 Dic 2;15(23):6541-51. [PMID: 8978681].
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Flora
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