Akt

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Akt(又称 蛋白激酶 BPKB)是一种进化上高度保守的 丝氨酸/苏氨酸激酶,是 PI3K/Akt/mTOR 信号通路 的核心效应蛋白。Akt 家族包含三个亚型(Akt1, Akt2, Akt3),负责调节 细胞存活代谢增殖血管生成 等多种生理过程。在人类癌症中,Akt 往往通过 PIK3CA 突变PTEN 缺失Akt1 (E17K) 功能获得性突变而被异常激活,使其成为现代肿瘤精准治疗中极具潜力的药物靶点。

Akt (Protein Kinase B)
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Akt Catalytic Domain
核心激酶 (AGC 家族)
Entrez ID (Akt1) 207
HGNC 符号 AKT1
UniProt ID P31749 (AKT1)
分子量 约 56 - 60 kDa
激活位点 Thr308, Ser473
突变热点 E17K (PH domain)

分子机制:双重磷酸化的精确激活

Akt 的活化是一个涉及空间易位和构象改变的复杂过程。它包含三个核心结构域:N 端的 PH 结构域、中间的激酶催化域以及 C 端的调节域。

  • 膜招募: 当上游 PI3K 产生 PIP3 后,Akt 的 PH 结构域与其特异性结合,诱导 Akt 从细胞质向细胞膜易位。
  • Thr308 磷酸化: 位于膜上的 PDK1 磷酸化 Akt 激酶激活环(Activation Loop)上的 Thr308 位点,这是 Akt 获得基础催化活性的前提。
  • Ser473 磷酸化: 为了获得完全的生物活性,Akt 需要由 mTORC2 磷酸化疏水基团(Hydrophobic Motif)上的 Ser473 位点。
  • 底物网络: 活化的 Akt 进入核内或留在胞质中,通过磷酸化 GSK3FoxO 家族、TSC2BAD 等,抑制凋亡并促进细胞周期运转。


病理矩阵:Akt 异常与癌变格局

变异类型 受累异构体 高发癌种 生物学后果
E17K 突变 Akt1 乳腺癌, 子宫内膜癌 增强膜结合能力,持续激活信号。
基因扩增 Akt2 胰腺癌, 卵巢癌 驱动肿瘤细胞的代谢重编程(糖酵解)。
表达上调 Akt3 黑色素瘤, 三阴性乳腺癌 增强化疗及放射治疗的耐药性。

治疗策略:从变构调节到催化抑制

  • ATP 竞争性抑制剂: 代表药物为 Capivasertib(AZD5363)。该药于 2023 年获批,主要用于治疗携带 PIK3CA/AKT1/PTEN 变异的 HR+ 晚期乳腺癌。
  • 变构抑制剂 (Allosteric Inhibitors):MK-2206,通过诱导 Akt 形成一种不活跃构象,阻止其向膜易位及磷酸化。
  • 克服高血糖: Akt 抑制剂最显著的毒性是 高血糖(由于 Akt2 在胰岛素介导的葡萄糖摄取中起关键作用)。临床用药需严密监测血糖,并结合 二甲双胍 或饮食调整。
  • 协同增敏: 研究发现,Akt 抑制剂与 内分泌治疗PARP 抑制剂 联用,能产生显著的协同抗肿瘤效应,有效逆转获得性耐药。

关键相关概念

PI3K:Akt 的主要上游激活剂,负责生成 PIP3 锚点。
PTEN:磷酸酶,Akt 通路的天然抑制剂,通过降解 PIP3 来终止信号。
mTORC1/2:Akt 既是 mTORC2 的底物,又是 mTORC1 的上游调节者。
PH 结构域:Akt 分子的“定位系统”,通过识别脂质信号进行空间定向。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Manning BD, Toker A. (2017). AKT/PKB Signaling: Navigating the Network. Cell. 2017;169(3):381-405.
[学术点评]:[Academic Review] 该综述是 Akt 研究领域的指南针,系统构建了 Akt 在复杂信号网络中的调控逻辑。

[2] Turner NC, et al. (2023). Capivasertib in Hormone Receptor-Positive Advanced Breast Cancer. The New England Journal of Medicine.
[临床点评]:CAPItello-291 试验结果,奠定了 Akt 抑制剂在精准肿瘤学中的一线地位。

           Akt (蛋白激酶 B) · 知识图谱导航
分子亚型 Akt1 (广谱) • Akt2 (代谢) • Akt3 (脑部/皮肤)
临床抑制剂 CapivasertibIpatasertibMK-2206Triciribine
下游底物 mTORC1FoxO1/3aGSK3-betaBADMDM2