Синтез гликогена и не только: GSK3 как ключевой регулятор метаболических путей и терапевтическая мишень при лечении метаболических заболеваний

Киназа гликогенсинтазы-3 (GSK3) — высококонсервативная в эволюционном отношении серин-треониновая протеинкиназа, которую впервые описали как фермент, регулирующий гликогенсинтазу (GS) в ответ на стимуляцию инсулином. Таким образом, GSK3 участвует в регуляции обмена глюкозы и энергетического гомеостаза. Обе изоформы GSK3 — GSK3α и GSK3β — связаны со множеством биологических и патофизиологических процессов. О разнообразии функций GSK3 свидетельствует её широкое распределение в различных типах клеток и тканях. Исследования активности GSK3 на животных моделях и наблюдаемые эффекты специфических ингибиторов GSK3 позволяют лучше понять роль этой киназы в регуляции энергетического обмена и гомеостаза. Взаимодействие GSK3 с важными регуляторами и сенсорами энергетического обмена, а также влияние GSK3 на активность митохондрий и функции их компонентов раскрывают молекулярные механизмы регуляции метаболической активности, выходящие за рамки классического воздействия GSK3 на GS. В этом обзоре обобщены специфические функции GSK3 в регуляции энергетического обмена в тканях, тесно связанных с ним, и роль GSK3 в развитии метаболических нарушений. Также рассматривается влияние GSK3 на функции и активность митохондрий и связанные с ними процессы метаболической регуляции. Кроме того, освещается применение ингибиторов GSK3 в клинических исследованиях. Описаны взаимодействия GSK3 с важными регуляторами энергетического обмена и опосредованные GSK3 реакции на различные стрессовые воздействия, связанные с метаболизмом. Это позволяет кратко представить ранее недостаточно изученные биологические функции GSK3 в энергетическом обмене и связанных с ним заболеваниях, обусловленные регуляцией GS и другими механизмами.