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Akt又被称为PKB 或 Rac，在细胞的生长和凋亡等方面起到关键作用。在经胰岛素或各种生长及存活因子激活后，这个激酶在包括PI3K在内的通路中起作用。磷脂结合及在活化环的Thr308（由PDK1激活）及Ser473（由mTOC2激活）位点的磷酸化会激活Akt。在如下的第一张PPT里面，概括的介绍了Akt的背景知识： Akt是一类AGC家族的丝氨酸/苏氨酸激酶，其主要具有3个结构域：PH结构域（对PIP3有亲和力，因此对于和胞膜的结合至关重要）；催化结构域；调节结构域。Thr308和Ser473分别位于后两个结构域上，PH和催化结构域在不同的Akt异构体中都是相对比较保守的。哺乳动物中AKT有3种主要的异构体：Akt1，2，3。Akt1在组织中有广泛的表达，Akt2主要在肌肉和脂肪细胞里表达。Akt3主要在睾丸和脑中表达。随着研究的深入，还发现了一个在疏水结构域存在截短形式的剪切可变体Akt3-(γ1)，Akt的磷酸化底物众多，但一般在底物的磷酸化（丝/苏氨酸，S/T）位点附近都有一个保守的基序（motif）序列：R-X-R-X-X-S*/T*，其中R代表精氨酸，X 代表任意氨基酸。基于这种保守性，那么借助于这样的Motif抗体就为系统地研究 Akt 下游信号通路提供了帮助。 该图中显示了经典Akt信号通路激活的情况，在PI3K依赖的Akt激活过程中，当生长因子及胰岛素等刺激后，PI3K活化进而产生PIP3，这样便于含有PH结构域的Akt和PDK1与其结合，这样在胞膜附近Akt被磷酸化。所以可以从相应的免疫荧光结果中看到Akt在膜附近的聚集。Akt在癌症中常见的一个突变就是E17K突变，这个突变体对PIP3有更高的亲和力，因此在这类突变导致的肿瘤中，Akt更容易被激活，从而引起下游信号的过度活化（可用#14702 Akt (E17K Mutant Specific) (D1T7P) Rabbit mAb检测E17K突变）。 除了经典的PI3K依赖的Akt激活外，Akt还可以进行一系列不依赖于PI3K的活化。如下图所示，Ack1对Akt在Tyr176位点进行磷酸化。 这个新的位点的磷酸化在从酵母到哺乳动物中都保守，而且相对于PIP3，该磷酸化Akt对磷脂酸（PA）的亲和力更高。这就分流了PI3K引起的Akt活化，即便在PI3K抑制剂LY294002存在的情况下，其依然能转位到胞膜附近。此外，响应于EGF，Akt可被PTK6在Tyr215，315和326位点磷酸化。除了激活AKT，Thr312位点的磷酸化抑制Akt活性，Thr450位点的磷酸化稳定Akt蛋白，减少其被泛素化降解。 Akt除了可以被磷酸化修饰外，还可以被诸如糖基化、乙酰化、泛素化、氧化、Sumo化等修饰。其中一些位点如Lys8/14位点的泛素化，Lys276位点的Sumo化起活化作用，而Lys284位点的泛素化及Ser473位点的糖基化起抑制作用。 对于如此繁多的修饰，若进行研究时能有一个系统的数据库帮助查找就会带来极大的方便，CST和NIH合作专门建立了蛋白质翻译后修饰的公益性数据库------PhosphoSitePlus®。该数据库收集了目前包括期刊中以及CST自己通过高通量筛选发现的蛋白质翻译后修饰的海量数据。 Akt信号可以被从各个层级调控，比如其上游若干分子可以调控PIP3的去磷酸化，通过PTEN及SHIP1可以将其去磷酸化成PIP2。Akt也可以被PP2A及PHLPP去磷酸化，从而失活。此外，通过NFkB及IRS-1的磷酸化，可以对Akt进行正负反馈调控。 Akt下游有众多的蛋白被其磷酸化，这些蛋白如P21、Bad、 mTOR、MDM2、GSK3、eNOS等，调控了细胞的生长、存活、增殖、糖代谢等一系列生命活动，进而参与了癌症、心血管疾病、糖尿病及神经系统疾病等的发生发展。 |
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