腺苷激酶(ADK)是催化三磷酸腺苷(ATP)的γ 磷酸基团转移至腺苷生成
单磷酸腺苷(AMP)的关键酶。该酶通过调节细胞外腺苷水平和细胞内腺嘌呤核苷酸浓度,参与嘌呤核苷酸补救合成途径,在脑、骨髓等依赖补救途径的组织中发挥不可替代的生理作用。研究证实其广泛分布于肝脏、肾脏、脑部等组织,通过调控ATP/ADP比例影响
胰岛B细胞功能,并参与脂肪沉积与肝脏炎症过程,成为糖尿病、肥胖及非酒精性脂肪肝疾病的潜在治疗靶点。
腺苷激酶以
ATP为磷酸供体,催化腺苷磷酸化生成AMP和ADP。其酶促反应属于AMP补救合成途径的核心步骤,可节省5个ATP及6个高能磷酸键的消耗。该酶特异性作用于腺苷底物,区别于其他一磷酸核苷激酶。
在嘌呤核苷酸代谢中,腺苷激酶与腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)等共同构成补救合成酶系。其活性直接影响AMP/ADP平衡,通过调控
S-腺苷甲硫氨酸(SAM)循环参与DNA甲基化表观遗传调控。研究显示该酶通过抑制肝细胞脂肪酸氧化参与脂肪沉积过程。
Fabkin激素复合物中的腺苷激酶通过破坏胰岛B细胞钙离子平衡导致糖尿病病理进展。动物实验证实抑制腺苷激酶活性可改善心肌缺血再灌注损伤,其基因缺陷与
高甲硫氨酸血症存在关联。
Adk基因编码的蛋白具有345个氨基酸,含ribokinase_pfkB_like结构域。存在两种
异构体,分布于
细胞质与
细胞核。成年小鼠
肝脏中该基因表达水平为
RPKM33.3,人类直系同源基因ADK突变可引发
代谢性疾病。