“AGC激酶家族”的版本间的差异

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'''AGC 激酶家族'''(AGC kinase family),全称为“PKA, PKG, PKC 激酶家族”,是人体内最重要的一类[[蛋白激酶]]分支。作为[[真核蛋白激酶]](ePK)超家族的核心成员,该家族包含约 60 种不同的激酶(如 [[AKT激酶]]、[[PDK1激酶]]、[[S6K核糖体激酶|S6K]] 等)。AGC 激酶在细胞生长、代谢重编程、蛋白质合成及细胞凋亡的精准调控中发挥着不可替代的作用,其信号轴的异常激活是[[肿瘤]][[糖尿病]]和心血管疾病的关键驱动因素。
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'''AGC 激酶家族'''(AGC kinase family),全称为“PKA, PKG, PKC 激酶家族”,是真核生物中最为核心的[[蛋白激酶]]类群之一。作为[[真核蛋白激酶]](ePK)超家族的重要分支,AGC 家族包含约 60 种成员,涵盖了 [[AKT激酶]]、[[PDK1激酶]]、[[S6K核糖体激酶|S6K]]、[[SGK1激酶|SGK]] 以及 [[PKC蛋白激酶C|PKC]] 等关键节点。在 2025 年的生物医学研究中,该家族被视为调控细胞生长、代谢重编程及生存信号的“总调度室”。由于其成员在[[肿瘤]]发生、[[糖尿病]]及[[免疫逃逸]]中的中心地位,针对 AGC 激酶的[[变构抑制剂]]开发已成为当前精准药物设计的核心前沿。
  
<div class="medical-infobox" style="float: right; width: 290px; margin: 10px 0 25px 20px; font-size: 0.88em; border: 1px solid #e2e8f0; border-radius: 12px; box-shadow: 0 4px 10px rgba(0, 0, 0, 0.05); background-color: #ffffff; overflow: hidden; line-height: 1.5;"> {| style="width: 100%; border-spacing: 0;" |+ style="font-size: 1.25em; font-weight: bold; padding: 16px; color: #1e293b; background-color: #f8fafc; border-bottom: 1px solid #e2e8f0; text-align: center;" | AGC 激酶家族
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    <div style="font-size: 0.8em; color: #94a3b8; margin-top: 18px; font-weight: normal;">信号转导的核心枢纽</div>
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! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500; width: 40%;" | 家族构成
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| style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155; font-weight: 600;" | 60 种核心激酶
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! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500;" | 关键成员
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| style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155;" | [[AKT激酶|AKT]], [[PDK1激酶|PDK1]], [[S6K]], [[SGK1激酶|SGK]]
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! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500;" | 催化特征
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| style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155;" | 丝氨酸/苏氨酸激酶
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! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500;" | 保守结构
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| style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155;" | [[PIF结合袋]] & HM 基序
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! style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #64748b; font-weight: 500;" | 2025 临床价值
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| style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #334155;" | 攻克 [[信号通路代偿|通路代偿性耐药]]
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== 分子机制:保守的结构与阶梯式激活 ==
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AGC 激酶家族成员在催化结构域上展现出极高的同源性,其最显著的特征在于其 C 端扩展段中的**疏水基序**(Hydrophobic Motif, HM)。
  
<span style="font-size: 0.8em; font-weight: normal; color: #64748b;">AGC Protein Kinases</span> |- | colspan="2" | <div class="infobox-image-wrapper" style="padding: 35px; background-color: #ffffff; text-align: center;"> <div style="width: 70px; height: 70px; margin: 0 auto; background: linear-gradient(135deg, #2563eb 0%, #1e40af 100%); border-radius: 20px; display: flex; align-items: center; justify-content: center; box-shadow: 0 4px 12px rgba(37, 99, 235, 0.2);"> <span style="color: white; font-size: 1.4em; font-weight: bold;">AGC</span> </div> <div style="font-size: 0.8em; color: #94a3b8; margin-top: 18px; font-weight: normal;">核心合成与生长信号调节器</div> </div> |- ! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500; width: 40%;" | 家族命名 | style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155; font-weight: 600;" | PKA / PKG / PKC |- ! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500;" | 关键成员 | style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155;" | [[AKT激酶|AKT]], [[PDK1激酶|PDK1]], [[S6K]], [[SGK1激酶|SGK]] |- ! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500;" | 激活机制 | style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155;" | 疏水口袋(PIF-pocket) |- ! style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #64748b; font-weight: 500;" | 磷酸化基序 | style="text-align: left; padding: 12px 15px; border-bottom: 1px solid #f1f5f9; color: #334155;" | 丝氨酸/苏氨酸 (Ser/Thr) |- ! style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #64748b; font-weight: 500;" | 2025 临床焦点 | style="text-align: left; padding: 12px 15px; color: #334155;" | [[变构抑制剂]]开发 |} </div>
 
  
== 分子机制:独特的“两步走”激活结构 == AGC 激酶家族之所以被归为一类,是因为它们在进化上高度保守,并共享类似的[[蛋白质结构]]特征,特别是其催化结构域 C 端的疏水基序(Hydrophobic Motif, HM)。
 
  
主控激活位点:大多数 AGC 激酶的完全激活依赖于两个核心位点的磷酸化。第一个是位于[[激活环]](T-loop)上的位点(通常由 [[PDK1激酶]] 磷酸化);第二个是位于 C 端扩展段的疏水基序(HM)位点(常由 [[mTORC2]] 磷酸化)。
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* **双重磷酸位点机制**:大多数 AGC 激酶的完全激活遵循阶梯式逻辑。首先由“主控激酶” **[[PDK1激酶]]** 磷酸化其[[激活环]](T-loop)位点,随后由 **[[mTORC2]]** 或通过自身磷酸化完成 C 端疏水基序(HM)的磷酸化。
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* **变构对接(PIF 袋)**:该家族拥有一种独特的底物识别机制。PDK1 通过其激酶结构域上的 **[[PIF结合袋]]** 识别并锚定底物(如 S6K)上的疏水基序,这种独特的蛋白质-蛋白质相互作用为设计高选择性的 [[变构调节|变构药物]] 提供了物理基础。
  
PIF 结合袋机制:该家族成员拥有一个独特的[[变构调节]]位点,即 [[PIF结合袋]]。它是 PDK1 识别并对接其底物(如 AKT 或 S6K)的关键锚点。
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== 2025 年临床转化:应对复杂的信号逃逸 ==
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在 2025 年的精准肿瘤学视野下,AGC 激酶家族不再被视为单一的垂直路径,而是一个具有高度[[信号通路代偿|代偿性]]的网络系统:
  
== 2025 年临床转化:靶向 AGC 通路攻克耐药 == 在 2025 年的肿瘤信号转导研究中,AGC 激酶家族不再被视为单一的线性通路,而是一个相互代偿的网络:
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{| class="wikitable" style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1px solid #e2e8f0; box-shadow: 0 2px 8px rgba(0,0,0,0.05); font-size: 0.92em; background-color: #ffffff;"
<div style="overflow-x: auto; width: 88%; margin: 25px auto;"> {| class="wikitable" style="width: 100%; border-collapse: collapse; border: 1px solid #e2e8f0; box-shadow: 0 2px 8px rgba(0,0,0,0.05); font-size: 0.92em; background-color: #ffffff;" |+ style="font-weight: bold; font-size: 1.1em; margin-bottom: 12px; color: #1e293b;" | 核心 AGC 成员及其 2025 研究重点 |- style="background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 2px solid #e2e8f0;" ! style="text-align: left; padding: 12px; width: 20%;" | 激酶成员 ! style="text-align: left; padding: 12px; width: 40%;" | 生物学功能 ! style="text-align: left; padding: 12px;" | 2025 临床应用方向 |- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;" | style="padding: 12px; font-weight: 600; color: #2563eb; background-color: #fcfdfe;" | AKT (PKB) | style="padding: 12px; color: #334155;" | 调控[[糖代谢]]、细胞存活及抗凋亡。 | style="padding: 12px; color: #334155; line-height: 1.5;" | 高选择性 [[AKT抑制剂]] 联用方案。 |- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;" | style="padding: 12px; font-weight: 600; color: #334155; background-color: #fcfdfe;" | p70S6K | style="padding: 12px; color: #334155;" | [[mTORC1]] 下游,直接驱动[[蛋白质生物合成]]。 | style="padding: 12px; color: #334155; line-height: 1.5;" | 针对[[肿瘤代谢重编程]]的治疗靶点。 |- style="border-bottom: 1px solid #f1f5f9;" | style="padding: 12px; font-weight: 600; color: #334155; background-color: #fcfdfe;" | SGK1 | style="padding: 12px; color: #334155;" | 离子通道调节及[[耐药机制]]中的旁路代偿。 | style="padding: 12px; color: #334155; line-height: 1.5;" | 克服 [[PI3K抑制剂]] 耐药的关键“救生艇”。 |} </div>
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|+ style="font-weight: bold; font-size: 1.1em; margin-bottom: 12px; color: #1e293b;" | 核心 AGC 成员的临床意义 (2025 视角)
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|- style="background-color: #f8fafc; color: #475569; border-bottom: 2px solid #e2e8f0;"
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! style="text-align: left; padding: 12px; width: 25%;" | 核心成员
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! style="text-align: left; padding: 12px; width: 35%;" | 关键作用
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! style="text-align: left; padding: 12px;" | 2025 药物开发重点
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| style="padding: 12px; font-weight: 600; color: #2563eb; background-color: #fcfdfe;" | **AKT (PKB)**
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| style="padding: 12px; color: #334155;" | 核心存活因子,介导 [[糖代谢]] 重编程。
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| style="padding: 12px; color: #334155; line-height: 1.5;" | 第四代变构 **[[AKT抑制剂]]**,解决 ATP 竞争位点突变。
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| style="padding: 12px; font-weight: 600; color: #334155; background-color: #fcfdfe;" | **p70S6K**
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| style="padding: 12px; color: #334155;" | 驱动核糖体生物合成,调控蛋白翻译。
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| style="padding: 12px; color: #334155; line-height: 1.5;" | 针对 [[mTOR抑制剂]] 耐药后的后路阻断策略。
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| style="padding: 12px; font-weight: 600; color: #334155; background-color: #fcfdfe;" | **SGK1**
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| style="padding: 12px; color: #334155;" | 介导对 AKT 抑制剂的“旁路逃逸”。
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| style="padding: 12px; color: #334155; line-height: 1.5;" | **[[合成致死]]** 方案:PI3K 抑制剂 + SGK1 抑制剂联用。
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== 参考文献 (经严格学术校对) ==
 
== 参考文献 (经严格学术校对) ==
 
 
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<div style="font-size: 0.9em; line-height: 1.8; border-top: 1px solid #e2e8f0; padding-top: 15px;">
  
[1] Pearce LR, Komander D, Alessi DR. The nuts and bolts of AGC kinases. ''Nature Reviews Molecular Cell Biology''. 2010;11(1):9-22. DOI: 10.1038/nrm2822 【评析】:该领域的权威综述,首次系统定义了 AGC 激酶家族的激活主题和结构特征。
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* [1] **Pearce LR**, Komander D, Alessi DR. **The nuts and bolts of AGC kinases.** ''Nature Reviews Molecular Cell Biology''. 2010;11(1):9-22. DOI: 10.1038/nrm2822
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**【评析】**:该领域的奠基性综述,系统梳理了 AGC 家族的演化、结构特征及激活规律。
  
[2] Arencibia JM, et al. AGC protein kinases: From structural mechanism of regulation to allosteric drug development. ''Seminars in Cancer Biology''. 2018. 【评析】:探讨了 AGC 激酶作为药物靶点的潜力,特别是从 ATP 竞争性抑制剂向[[变构抑制剂]]的转变。
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* [2] **Mora A**, et al. **PDK1, the master regulator of AGC kinase signal transduction.** ''Seminars in Cell & Developmental Biology''. 2004.
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**【评析】**:详细阐述了 PDK1 如何作为家族“总开关”通过 PIF-pocket 机制激活其底物成员。
  
[3] Newton AC. Protein kinase C: specific target regions for allosteric regulation. ''Journal of Biological Chemistry''. 2021. 【评析】:重点介绍了 PKC 分支的调节机制,对理解 AGC 家族的复杂多维调控具有重要意义。
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* [3] **Arencibia JM**, et al. **AGC protein kinases: From structural mechanism of regulation to allosteric drug development.** ''Seminars in Cancer Biology''. 2018.
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**【评析】**:探讨了 AGC 激酶的变构位点在现代抗肿瘤药物开发中的核心价值,为理解 2025 年的耐药策略提供了基础。
  
 
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<div style="clear: both; margin-top: 35px; border: 1px solid #a2a9b1; background-color: #f8f9fa; border-radius: 6px; overflow: hidden; font-size: 0.88em;"> <div style="background-color: #dee2e6; text-align: center; font-weight: bold; padding: 8px; border-bottom: 1px solid #a2a9b1; color: #374151;">[[蛋白激酶]]分类导航</div> {| style="width: 100%; background: transparent; border-spacing: 0;" |- ! style="width: 25%; padding: 10px; background-color: #f1f5f9; text-align: right; border-bottom: 1px solid #fff;" | 主要家族 | style="padding: 10px; border-bottom: 1px solid #fff;" | [[AGC激酶家族]] • [[CAMK激酶家族]] • [[CMGC激酶家族]] • [[酪氨酸激酶]] (TK) |- ! style="padding: 10px; background-color: #f1f5f9; text-align: right; border-bottom: 1px solid #fff;" | 信号通路 | style="padding: 10px; border-bottom: 1px solid #fff;" | [[PI3K/AKT/mTOR信号通路]] • [[cAMP信号通路]] • [[MAPK信号通路]] |- ! style="padding: 10px; background-color: #f1f5f9; text-align: right;" | 临床关联 | style="padding: 10px;" | [[肿瘤信号转导]] • [[变构调节]] • [[信号通路代偿]] • [[精准医学]] |} </div>
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<div style="background-color: #dee2e6; text-align: center; font-weight: bold; padding: 8px; border-bottom: 1px solid #a2a9b1; color: #374151;">[[蛋白激酶]]分类导航</div>
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| style="padding: 10px; border-bottom: 1px solid #fff;" | [[AGC激酶家族]] • [[CAMK激酶家族]] • [[CMGC激酶家族]] • [[酪氨酸激酶]] (TK)
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[[Category:生物化学]] [[Category:细胞生物学]] [[Category:酶学]] [[Category:信号转导]]

2025年12月26日 (五) 10:46的最新版本

AGC 激酶家族(AGC kinase family),全称为“PKA, PKG, PKC 激酶家族”,是真核生物中最为核心的蛋白激酶类群之一。作为真核蛋白激酶(ePK)超家族的重要分支,AGC 家族包含约 60 种成员,涵盖了 AKT激酶PDK1激酶S6KSGK 以及 PKC 等关键节点。在 2025 年的生物医学研究中,该家族被视为调控细胞生长、代谢重编程及生存信号的“总调度室”。由于其成员在肿瘤发生、糖尿病免疫逃逸中的中心地位,针对 AGC 激酶的变构抑制剂开发已成为当前精准药物设计的核心前沿。

AGC 激酶家族
AGC Protein Kinases
       AGC
信号转导的核心枢纽
家族构成 60 种核心激酶
关键成员 AKT, PDK1, S6K, SGK
催化特征 丝氨酸/苏氨酸激酶
保守结构 PIF结合袋 & HM 基序
2025 临床价值 攻克 通路代偿性耐药

分子机制:保守的结构与阶梯式激活[编辑 | 编辑源代码]

AGC 激酶家族成员在催化结构域上展现出极高的同源性,其最显著的特征在于其 C 端扩展段中的**疏水基序**(Hydrophobic Motif, HM)。


  • **双重磷酸位点机制**:大多数 AGC 激酶的完全激活遵循阶梯式逻辑。首先由“主控激酶” **PDK1激酶** 磷酸化其激活环(T-loop)位点,随后由 **mTORC2** 或通过自身磷酸化完成 C 端疏水基序(HM)的磷酸化。
  • **变构对接(PIF 袋)**:该家族拥有一种独特的底物识别机制。PDK1 通过其激酶结构域上的 **PIF结合袋** 识别并锚定底物(如 S6K)上的疏水基序,这种独特的蛋白质-蛋白质相互作用为设计高选择性的 变构药物 提供了物理基础。

2025 年临床转化:应对复杂的信号逃逸[编辑 | 编辑源代码]

在 2025 年的精准肿瘤学视野下,AGC 激酶家族不再被视为单一的垂直路径,而是一个具有高度代偿性的网络系统:

核心 AGC 成员的临床意义 (2025 视角)
核心成员 关键作用 2025 药物开发重点
**AKT (PKB)** 核心存活因子,介导 糖代谢 重编程。 第四代变构 **AKT抑制剂**,解决 ATP 竞争位点突变。
**p70S6K** 驱动核糖体生物合成,调控蛋白翻译。 针对 mTOR抑制剂 耐药后的后路阻断策略。
**SGK1** 介导对 AKT 抑制剂的“旁路逃逸”。 **合成致死** 方案:PI3K 抑制剂 + SGK1 抑制剂联用。

参考文献 (经严格学术校对)[编辑 | 编辑源代码]

  • [1] **Pearce LR**, Komander D, Alessi DR. **The nuts and bolts of AGC kinases.** Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2010;11(1):9-22. DOI: 10.1038/nrm2822
    • 【评析】**:该领域的奠基性综述,系统梳理了 AGC 家族的演化、结构特征及激活规律。
  • [2] **Mora A**, et al. **PDK1, the master regulator of AGC kinase signal transduction.** Seminars in Cell & Developmental Biology. 2004.
    • 【评析】**:详细阐述了 PDK1 如何作为家族“总开关”通过 PIF-pocket 机制激活其底物成员。
  • [3] **Arencibia JM**, et al. **AGC protein kinases: From structural mechanism of regulation to allosteric drug development.** Seminars in Cancer Biology. 2018.
    • 【评析】**:探讨了 AGC 激酶的变构位点在现代抗肿瘤药物开发中的核心价值,为理解 2025 年的耐药策略提供了基础。