Régulation et activation de l’AMPK. A. Les changements de concentration en AMP et ATP sont les principaux régulateurs de l’activité de l’AMPK. L’AMPK est activée de façon allostérique par l’AMP et inhibée par l’ATP par compétition pour un même site de fixation sur la sous-unité régulatrice γ de l’AMPK (point ➀). La liaison de l’AMP favorise la phosphorylation de la sous-unité catalytique α par les AMPK kinases (LKB1 et CaMMKβ) (point ➁), essentielle pour assurer l’activation de l’AMPK, et empêche également sa déphosphorylation par les protéines phosphatases (point ➂). C’est l’augmentation du rapport AMP/ATP qui détermine l’activation de l’AMPK en réponse aux épisodes de stress énergétique comme l’absence de glucose, l’exercice physique, l’ischémie ou l’hypoxie. Lorsque la balance énergétique cellulaire est perturbée, les rapports ATP/ADP et ATP/AMP sont alors automatiquement modifiés par l’intervention de l’adénylate kinase (point ➃). Une fois activée, l’AMPK favorise les réactions métaboliques génératrices d’ATP et réduit les voies anaboliques consommatrices d’ATP (point ➄). B. Régulation transcriptionnelle des gènes de la lipogenèse et de la néoglucogenèse par l’AMPK. L’activation de l’AMPK inhibe l’expression des gènes codant le co-activateur PGC1α en phosphorylant le coactivateur TORC2, empêchant son accumulation nucléaire. L’inhibition de la transcription des facteurs SREBP1c et ChREBP est réalisée par un mécanisme encore inconnu. L’AMPK phosphoryle également les facteurs de transcription ChREBP et HNF4α, bloquant leur accumulation nucléaire ou provoquant leur dégradation protéolytique.