Glucógeno sintasa quinasa-3 beta

Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens

La glucógeno sintasa quinasa-3 beta ( GSK-3 beta) es una enzima que en los humanos está codificada por el gen GSK3B . ^{[5] [6]} En ratones, la enzima está codificada por el gen Gsk3b. ^[7] La ​​regulación y expresión anormal de GSK-3 beta se asocia con una mayor susceptibilidad al trastorno bipolar . ^[8]

Función

La glucógeno sintasa quinasa-3 ( GSK-3 ) es una serina-treonina quinasa dirigida por prolina que inicialmente se identificó como un agente fosforilante e inactivante de la glucógeno sintasa . Dos isoformas, alfa ( GSK3A ) y beta, muestran un alto grado de homología de aminoácidos. ^[5] La GSK3B está involucrada en el metabolismo energético, el desarrollo de células neuronales y la formación de patrones corporales. ^{[9] [10]} Podría ser un nuevo objetivo terapéutico para el accidente cerebrovascular isquémico.

Relevancia de la enfermedad

La alteración homocigótica del locus Gsk3b en ratones produce letalidad embrionaria durante la mitad de la gestación. ^[7] Este fenotipo de letalidad podría ser rescatado mediante la inhibición del factor de necrosis tumoral . ^[7]

Dos SNP en este gen, rs334558 (-50T/C) y rs3755557 (-1727A/T), están asociados con la eficacia del tratamiento con litio en el trastorno bipolar . ^[11]

Vías de señalización

La inhibición farmacológica de ERK1/2 restablece la actividad de GSK-3 beta y los niveles de síntesis de proteínas en un modelo de esclerosis tuberosa . ^[12]

Interacciones

Se ha demostrado que GSK3B interactúa con:

• KIAA1211L ^[13]
• ATP2A2 ^[14]

• AKAP11 , ^[15]
• AXIN1 , ^{[16] [17]}
• AXIN2 , ^{[18] [19]}
• AR , ^[20]
• CTNNB1 , ^{[21] [22]}
• DNM1L , ^[23]
• MACF1 ^[24]
• MUC1 , ^{[25] [26]}
• SMAD3 ^[27]
• MUESTRA1 , ^[28]
• NOTCH2 , ^[29]
• P53 , ^[30]
• PRKAR2A , ^[15]
• SGK3 , ^[31] y
• TSC2 . ^{[16] [32]}

Descripción general de las vías de transducción de señales implicadas en la apoptosis .

Véase también

• Glucógeno sintasa quinasa 3

Referencias

1. GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000082701 – Ensembl , mayo de 2017
2. GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000022812 – Ensembl , mayo de 2017
3. "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
4. "Referencia de PubMed sobre ratón". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
5. Stambolic V, Woodgett JR (noviembre de 1994). "Inactivación mitogénica de la glucógeno sintasa quinasa-3 beta en células intactas a través de la fosforilación de serina 9". The Biochemical Journal . 303 (Pt 3): 701–4. doi :10.1042/bj3030701. PMC 1137602 . PMID  7980435. 
6. Lau KF, Miller CC, Anderton BH, Shaw PC (septiembre de 1999). "Clonación molecular y caracterización del promotor de la quinasa-3beta de la glucógeno sintasa humana". Genomics . 60 (2): 121–8. doi :10.1006/geno.1999.5875. PMID  10486203.
7. Hoeflich KP, Luo J, Rubie EA, Tsao MS, Jin O, Woodgett JR (julio de 2000). "Requerimientos de la glucógeno sintasa quinasa-3beta en la supervivencia celular y la activación de NF-kappaB". Nature . 406 (6791): 86–90. Bibcode :2000Natur.406...86H. doi :10.1038/35017574. PMID  10894547. S2CID  205007364.
8. Luykx JJ, Boks MP, Terwindt AP, Bakker S, Kahn RS, Ophoff RA (junio de 2010). "La participación de GSK3beta en el trastorno bipolar: integración de evidencia de múltiples tipos de estudios genéticos". Neuropsicofarmacología europea . 20 (6): 357–68. doi :10.1016/j.euroneuro.2010.02.008. PMID  20226637. S2CID  43214075.
9. Plyte SE, Hughes K, Nikolakaki E, Pulverer BJ, Woodgett JR (diciembre de 1992). "Glucógeno sintasa quinasa-3: funciones en la oncogénesis y el desarrollo". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reseñas sobre el cáncer . 1114 (2–3): 147–62. doi :10.1016/0304-419X(92)90012-N. PMID  1333807.
10. "Entrez Gene: GSK3B glucógeno sintasa quinasa 3 beta".
11. Iwahashi K, Nishizawa D, Narita S, Numajiri M, Murayama O, Yoshihara E, et al. (2013). "Análisis de haplotipos de polimorfismos del gen GSK-3β en pacientes con trastorno bipolar que responden y no responden al litio". Neurofarmacología clínica . 37 (4): 108–10. doi :10.1097/WNF.0000000000000039. PMC 4206383 . PMID  24992082. 
12. Pal R, Bondar VV, Adamski CJ, Rodney GG, Sardiello M (junio de 2017). "La inhibición de ERK1/2 restaura la actividad de GSK3β y los niveles de síntesis de proteínas en un modelo de esclerosis tuberosa". Scientific Reports . 7 (1): 4174. Bibcode :2017NatSR...7.4174P. doi :10.1038/s41598-017-04528-5. PMC 5482840 . PMID  28646232. 
13. EMBL-EBI. «EMBL European Bioinformatics Institute». www.ebi.ac.uk. Consultado el 26 de abril de 2017 .
14. Gonnot F, Boulogne L, Brun C, Dia M, Gouriou Y, Bidaux G, et al. (junio de 2023). "La fosforilación de SERCA2 en la serina 663 es un regulador clave de la homeostasis del Ca2+ en enfermedades cardíacas". Nature Communications . 14 (1): 3346. doi :10.1038/s41467-023-39027-x. PMC 10250397 . PMID  37291092. 
15. Tanji C, Yamamoto H, Yorioka N, Kohno N, Kikuchi K, Kikuchi A (octubre de 2002). "La proteína de anclaje de la A-quinasa AKAP220 se une a la glucógeno sintasa quinasa-3beta (GSK-3beta) y media la inhibición dependiente de la proteína quinasa A de GSK-3beta". The Journal of Biological Chemistry . 277 (40): 36955–61. doi : 10.1074/jbc.M206210200 . PMID  12147701.
16. Mak BC, Takemaru K, Kenerson HL, Moon RT, Yeung RS (febrero de 2003). "El complejo tuberina-hamartina regula negativamente la actividad de señalización de beta-catenina". The Journal of Biological Chemistry . 278 (8): 5947–51. doi : 10.1074/jbc.C200473200 . PMID  12511557.
17. Nakamura T, Hamada F, Ishidate T, Anai K, Kawahara K, Toyoshima K, et al. (junio de 1998). "Axin, un inhibidor de la vía de señalización de Wnt, interactúa con beta-catenina, GSK-3beta y APC y reduce el nivel de beta-catenina". Genes to Cells . 3 (6): 395–403. doi : 10.1046/j.1365-2443.1998.00198.x . PMID  9734785. S2CID  10875463.
18. von Kries JP, Winbeck G, Asbrand C, Schwarz-Romond T, Sochnikova N, Dell'Oro A, et al. (septiembre de 2000). "Puntos calientes en beta-catenina para interacciones con LEF-1, conductina y APC". Nature Structural Biology . 7 (9): 800–7. doi :10.1038/79039. PMID  10966653. S2CID  40432152.
19. Schwarz-Romond T, Asbrand C, Bakkers J, Kühl M, Schaeffer HJ, Huelsken J, et al. (agosto de 2002). "La proteína de repetición de anquirina Diversin recluta a la caseína quinasa Iepsilon al complejo de degradación de beta-catenina y actúa tanto en la señalización canónica de Wnt como de Wnt/JNK". Genes & Development . 16 (16): 2073–84. doi :10.1101/gad.230402. PMC 186448 . PMID  12183362. 
20. Wang L, Lin HK, Hu YC, Xie S, Yang L, Chang C (julio de 2004). "Supresión de la transactivación mediada por el receptor de andrógenos y el crecimiento celular por la glucógeno sintasa quinasa 3 beta en células de próstata". The Journal of Biological Chemistry . 279 (31): 32444–52. doi : 10.1074/jbc.M313963200 . PMID  15178691.
21. Davies G, Jiang WG, Mason MD (abril de 2001). "La interacción entre beta-catenina, GSK3beta y APC después de la disociación célula-célula inducida por motogen, y su participación en las vías de transducción de señales en el cáncer de próstata". Revista Internacional de Oncología . 18 (4): 843–7. doi :10.3892/ijo.18.4.843. PMID  11251183.
22. Kishida S, Yamamoto H, Hino S, Ikeda S, Kishida M, Kikuchi A (junio de 1999). "Los dominios DIX de Dvl y axina son necesarios para las interacciones proteicas y su capacidad para regular la estabilidad de la beta-catenina". Biología molecular y celular . 19 (6): 4414–22. doi :10.1128/mcb.19.6.4414. PMC 104400 . PMID  10330181. 
23. Hong YR, Chen CH, Cheng DS, Howng SL, Chow CC (agosto de 1998). "La proteína similar a la dinamina humana interactúa con la glucógeno sintasa quinasa 3beta". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 249 (3): 697–703. doi :10.1006/bbrc.1998.9253. PMID  9731200.
24. Wu X, Shen QT, Oristian DS, Lu CP, Zheng Q, Wang HW, et al. (febrero de 2011). "Las células madre de la piel organizan la migración direccional regulando las conexiones entre microtúbulos y ACF7 a través de GSK3β". Cell . 144 (3): 341–52. doi :10.1016/j.cell.2010.12.033. PMC 3050560 . PMID  21295697. 
25. Li Y, Bharti A, Chen D, Gong J, Kufe D (diciembre de 1998). "Interacción de la glucógeno sintasa quinasa 3beta con el antígeno asociado al carcinoma DF3/MUC1 y la beta-catenina". Biología molecular y celular . 18 (12): 7216–24. doi :10.1128/mcb.18.12.7216. PMC 109303 . PMID  9819408. 
26. Li Y, Kuwahara H, Ren J, Wen G, Kufe D (marzo de 2001). "La tirosina quinasa c-Src regula la señalización del antígeno asociado al carcinoma DF3/MUC1 humano con GSK3 beta y beta-catenina". The Journal of Biological Chemistry . 276 (9): 6061–4. doi : 10.1074/jbc.C000754200 . PMID  11152665.
27. Guo X, Ramirez A, Waddell DS, Li Z, Liu X, Wang XF (enero de 2008). "Axin y GSK3- controlan la estabilidad de la proteína Smad3 y modulan la señalización de TGF-β". Genes & Development . 22 (1): 106–20. doi :10.1101/gad.1590908. PMC 2151009 . PMID  18172167. 
28. Foltz DR, Santiago MC, Berechid BE, Nye JS (junio de 2002). "La glucógeno sintasa quinasa-3beta modula la señalización y estabilidad de Notch". Current Biology . 12 (12): 1006–11. Bibcode :2002CBio...12.1006F. doi : 10.1016/S0960-9822(02)00888-6 . PMID  12123574. S2CID  15884556.
29. Espinosa L, Inglés-Esteve J, Aguilera C, Bigas A (agosto de 2003). "La fosforilación por la glucógeno sintasa quinasa-3 beta regula a la baja la actividad de Notch, un vínculo entre las vías de Notch y Wnt". The Journal of Biological Chemistry . 278 (34): 32227–35. doi : 10.1074/jbc.M304001200 . PMID  12794074.
30. Watcharasit P, Bijur GN, Zmijewski JW, Song L, Zmijewska A, Chen X, et al. (junio de 2002). "Interacción directa y activadora entre la glucógeno sintasa quinasa-3beta y p53 después de daño del ADN". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (12): 7951–5. Bibcode :2002PNAS...99.7951W. doi : 10.1073/pnas.122062299 . PMC 123001 . PMID  12048243. 
31. Dai F, Yu L, He H, Chen Y, Yu J, Yang Y, et al. (mayo de 2002). "El suero humano y la quinasa similar a la quinasa inducible por glucocorticoides (SGKL) fosforilan la quinasa 3 beta de síntesis de glucógeno (GSK-3beta) en la serina-9 a través de interacción directa". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 293 (4): 1191–6. doi :10.1016/S0006-291X(02)00349-2. PMID  12054501.
32. Inoki K, Ouyang H, Zhu T, Lindvall C, Wang Y, Zhang X, et al. (septiembre de 2006). "TSC2 integra señales de energía y Wnt a través de una fosforilación coordinada por AMPK y GSK3 para regular el crecimiento celular". Cell . 126 (5): 955–68. doi : 10.1016/j.cell.2006.06.055 . PMID  16959574. S2CID  16047397.

Lectura adicional

• Turenne GA, Price BD (2001). "La glucógeno sintasa quinasa 3 beta fosforila la serina 33 de p53 y activa la actividad transcripcional de p53". BMC Cell Biology . 2 : 12. doi : 10.1186/1471-2121-2-12 . PMC  35361 . PMID  11483158.
• Plyte SE, Hughes K, Nikolakaki E, Pulverer BJ, Woodgett JR (diciembre de 1992). "Glucógeno sintasa quinasa-3: funciones en la oncogénesis y el desarrollo". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reseñas sobre el cáncer . 1114 (2–3): 147–62. doi :10.1016/0304-419X(92)90012-N. PMID  1333807.
• Morishima-Kawashima M, Hasegawa M, Takio K, Suzuki M, Yoshida H, Watanabe A, et al. (1995). "Hiperfosforilación de tau en PHF". Neurobiología del envejecimiento . 16 (3): 365–71, discusión 371–80. doi :10.1016/0197-4580(95)00027-C. PMID  7566346. S2CID  22471158.
• Jope RS, Bijur GN (2002). "Estabilizadores del estado de ánimo, glucógeno sintasa quinasa-3beta y supervivencia celular". Molecular Psychiatry . 7 (Supl 1): S35-45. doi : 10.1038/sj.mp.4001017 . PMID  11986994.
• Bhat RV, Budd SL (2003). "Señalización GSK3beta: una amplia red en la enfermedad de Alzheimer". Neuro-Signals . 11 (5): 251–61. doi :10.1159/000067423. PMID  12566926. S2CID  13650262.
• Wang W, Li M, Wang Y, Li Q, Deng G, Wan J, et al. (diciembre de 2016). "El inhibidor de GSK-3β TWS119 atenúa la transformación hemorrágica inducida por rtPA y activa la vía de señalización Wnt/β-catenina después de un accidente cerebrovascular isquémico agudo en ratas". Neurobiología molecular . 53 (10): 7028–7036. doi :10.1007/s12035-015-9607-2. PMC  4909586 . PMID  26671619.
• Nadri C, Kozlovsky N, Agam G (septiembre de 2003). "[Esquizofrenia, neurodesarrollo y glucógeno sintasa quinasa-3]". Harefuah . 142 (8–9): 636–42, 644. PMID  14518171.
• Mulholland DJ, Dedhar S, Wu H, Nelson CC (enero de 2006). "PTEN y GSK3beta: reguladores clave de la progresión del cáncer de próstata independiente de los andrógenos". Oncogene . 25 (3): 329–37. doi : 10.1038/sj.onc.1209020 . PMID  16421604.

Enlaces externos

• PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información de estructura disponible en el PDB para la glucógeno sintasa quinasa-3 beta humana (GSK3B)