8月3日，我院王建军教授课题组在自然指数期刊PLoS Genetics在线发表了题为“Restoration of energy homeostasis under oxidative stress: Duo synergistic AMPK pathways regulating arginine kinases”的研究论文。该研究首次揭示了氧化应激条件下恢复能量稳态的分子机制。

活性氧（ROS）介导的氧化应激可导致细胞内三磷酸腺苷（ATP）的快速耗竭，严重影响细胞功能。因此，ROS水平的提高会诱导相关信号通路基因的表达，保护细胞免受氧化应激损伤。本研究以赤拟谷盗为模式生物，利用酵母双杂交、GST pull-down、Co-IP、体外磷酸化、RNA干扰、Western blot、荧光素酶报告基因和ChIP-qPCR等分子生物学技术，发现在氧化应激条件下，AMP激活蛋白激酶（AMPK）通过磷酸化转录因子FOXO并促进其核易位上调哺乳动物肌酸激酶（CK）在无脊椎动物中的同源物精氨酸激酶（AK）基因的表达；同时，AMPK直接磷酸化AK，改变其酶催化的可逆反应方向，促使细胞能够从磷酸精氨酸-精氨酸库中迅速再生ATP。进一步体外研究发现，与表达野生型AK的Sf9细胞相比，表达模拟去磷酸化突变体AK的Sf9细胞在氧化应激条件下显示较低的ATP/ADP比值和细胞存活率。此外，在哺乳动物HEK293细胞中也发现了AMPK-FOXO-CK通路参与氧化应激条件下ATP稳态的调控。该研究首次揭示了两条平行协同的AMPK-AK通路在急性氧化应激条件下保护细胞免受ATP快速耗竭的影响，这有别于经典的AMPK介导的对于能量应激的长期的代谢适应通路。

扬州大学为该论文第一通讯单位，博士研究生张楠为第一作者，王建军教授和堪萨斯州立大学Yoonseong Park教授为共同通讯作者。该项目得到国家自然科学基金资助。

图1 氧化应激条件下维持ATP稳态的AMPK/AK通路