Гликогенсинтазкиназа-3 (GSK3): регуляция, функции и заболевания

Гликогенсинтазкиназа-3 (GSK3) может быть самой «занятой» киназой в большинстве клеток, поскольку ей приходится работать более чем со 100 известными субстратами. Как GSK3 удается сохранять контроль, избирательно фосфорилируя каждый субстрат, и почему в ходе эволюции было выгодно, чтобы GSK3 взяла на себя такую большую ответственность? GSK3 должна быть особенно адаптируемой, чтобы включать новые субстраты в свой репертуар; мы обсуждаем особые свойства GSK3, которые могут обеспечивать ее способность выполнять функции в нескольких сигнальных путях. Механизмы, регулирующие GSK3 (преимущественно посттрансляционные модификации, праймирование субстрата, внутриклеточный транспорт, белковые комплексы), были рассмотрены ранее, поэтому здесь мы сосредотачиваемся на недавно выявленных сложностях этих механизмов, на том, как каждый из них способствует способности GSK3 выбирать субстраты для фосфорилирования, и на том, как эти механизмы могли повысить ее адаптируемость по мере эволюции новых субстратов. Обобщены современные представления о механизмах регуляции GSK3, а также новые направления в изучении ее функций, особенно взаимодействия с рецепторами и сопряженными с рецепторами событиями передачи сигнала, а также различия в действии и регуляции двух изоформ GSK3 — GSK3α и GSK3β. Еще одна примечательная особенность GSK3 — ее участие во многих распространенных заболеваниях, включая психиатрические и неврологические заболевания, воспалительные заболевания, рак и другие. Мы рассматриваем возможность терапевтического воздействия на GSK3 и представляем обновленные данные о ее роли в этиологии и лечении нескольких заболеваний.