AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）是人体代谢的总开关，通过磷酸化下游多种蛋白质来调控细胞代谢。二甲双胍（Met）是目前应用最广泛的降糖药物，近年来，还陆续发现各种潜在功效。研究表明Met主要通过激活AMPK通路发挥作用。我国科学家针对Met的作用靶点进行了相关研究。

（1）AMP（腺苷—磷酸），可由ATP水解失去

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个磷酸基团获得，当细胞缺少能量供应时，AMP/ATP比值升高，磷酸化激活AMPK（P-AMPK），维持机体能量平衡。以往认为Met通过抑制位于

线粒体内膜

线粒体内膜

的有氧呼吸第三阶段而发挥作用。研究者将5μmol/L的Met注入体外培养的小鼠干细胞，检测结果如图1。实验数据显示

注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值随时间几乎不变

注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值随时间几乎不变

，故Met并非通过提高AMP/ATP的比值激活AMPK。
（2）研究发现，加入Met后，胞内溶酶体膜质子泵活性降低。为探究Met的靶蛋白是否定位于溶酶体膜，研究者设计了“MET-P”探针寻找特定的靶蛋白，其机理如图2。
①利用“MET-P”探针钓取靶蛋白的原理为

通过生物素与亲和素结合，将能与MET-P结合的蛋白质间接地固定在特定介质上

通过生物素与亲和素结合，将能与MET-P结合的蛋白质间接地固定在特定介质上

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②经纯化、分析，确定PEN2为Met的靶蛋白。二者结合后，与溶酶体质子泵的ATP6AP1亚基结合形成复合体，导致质子泵

空间结构（和功能）

空间结构（和功能）

改变，最终使溶酶体上的AMPK被磷酸化激活。请利用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK。写出实验组的设计思路及预期结果

设计思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met,检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况；预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）

设计思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met,检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况；预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）

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（3）除溶酶体外，细胞质基质、线粒体内也有AMPK，分别在中等和重度能量不足时被激活。一些药物能全面激活细胞内AMPK，使AMPK磷酸化水平整体升高，造成不良反应。结合本文信息，请表述Met在治疗代谢性疾病中的优势

Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应

Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应

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