AMP依賴的蛋白激酶（AMPK）是人體代謝的總開關(guān)，通過磷酸化下游多種蛋白質(zhì)來調(diào)控細胞代謝。二甲雙胍（Met）是目前應(yīng)用最廣泛的降糖藥物，近年來，還陸續(xù)發(fā)現(xiàn)各種潛在功效。研究表明Met主要通過激活A(yù)MPK通路發(fā)揮作用。我國科學(xué)家針對Met的作用靶點進行了相關(guān)研究。

（1）AMP（腺苷—磷酸），可由ATP水解失去

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個磷酸基團獲得，當細胞缺少能量供應(yīng)時，AMP/ATP比值升高，磷酸化激活A(yù)MPK（P-AMPK），維持機體能量平衡。以往認為Met通過抑制位于

線粒體內(nèi)膜

線粒體內(nèi)膜

的有氧呼吸第三階段而發(fā)揮作用。研究者將5μmol/L的Met注入體外培養(yǎng)的小鼠干細胞，檢測結(jié)果如圖1。實驗數(shù)據(jù)顯示

注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值隨時間幾乎不變

注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值隨時間幾乎不變

，故Met并非通過提高AMP/ATP的比值激活A(yù)MPK。
（2）研究發(fā)現(xiàn)，加入Met后，胞內(nèi)溶酶體膜質(zhì)子泵活性降低。為探究Met的靶蛋白是否定位于溶酶體膜，研究者設(shè)計了“MET-P”探針尋找特定的靶蛋白，其機理如圖2。
①利用“MET-P”探針釣取靶蛋白的原理為

通過生物素與親和素結(jié)合，將能與MET-P結(jié)合的蛋白質(zhì)間接地固定在特定介質(zhì)上

通過生物素與親和素結(jié)合，將能與MET-P結(jié)合的蛋白質(zhì)間接地固定在特定介質(zhì)上

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②經(jīng)純化、分析，確定PEN2為Met的靶蛋白。二者結(jié)合后，與溶酶體質(zhì)子泵的ATP6AP1亞基結(jié)合形成復(fù)合體，導(dǎo)致質(zhì)子泵

空間結(jié)構(gòu)（和功能）

空間結(jié)構(gòu)（和功能）

改變，最終使溶酶體上的AMPK被磷酸化激活。請利用基因工程的方法驗證Met通過靶蛋白PEN2，最終激活A(yù)MPK。寫出實驗組的設(shè)計思路及預(yù)期結(jié)果

設(shè)計思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met,檢測溶酶體上AMPK的磷酸化情況；預(yù)期結(jié)果：實驗組加入Met后，溶酶體上AMPK磷酸化水平很低（不發(fā)生磷酸化）

設(shè)計思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met,檢測溶酶體上AMPK的磷酸化情況；預(yù)期結(jié)果：實驗組加入Met后，溶酶體上AMPK磷酸化水平很低（不發(fā)生磷酸化）

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（3）除溶酶體外，細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體內(nèi)也有AMPK，分別在中等和重度能量不足時被激活。一些藥物能全面激活細胞內(nèi)AMPK，使AMPK磷酸化水平整體升高，造成不良反應(yīng)。結(jié)合本文信息，請表述Met在治療代謝性疾病中的優(yōu)勢

Met只激活溶酶體上的AMPK，避免全面激活引起機體的不良反應(yīng)

Met只激活溶酶體上的AMPK，避免全面激活引起機體的不良反應(yīng)

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