Glykogensynthase-Kinase 3

Glykogensynthase-Kinase 3

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Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 483 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur Monomer
Bezeichner
Gen-Name GSK3
Externe IDs OMIM: 606784 UniProt: P49840
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 2.7.11.26  Proteinkinase
Reaktionsart Phosphorylierung
Substrat Glykogensynthase, JUN, MYB
Vorkommen
Homologie-Familie Serin-/Threoninkinase
Übergeordnetes Taxon Lebewesen

Glykogen Synthase Kinase 3 (GSK-3) ist eine Serin/Threonin Protein Kinase, es handelt sich also um ein Protein, welches selektiv Phosphat-Reste an die Serin- und Threonin-Reste anderer Proteine anbringt (in diesem Fall handelt es sich um die Glykogensynthase). Die Phosphorylierung bestimmter Zielproteine durch GSK-3 inhibiert diese in der Regel.

Funktion

GSK-3 phosphoryliert die Glykogensynthase, die dadurch inaktiviert wird. GSK-3 spielt somit eine Rolle in der Regulation der Glycogensynthese. In der Fruchtfliege Drosophila melanogaster und dem Krallenfrosch Xenopus laevis ist die GSK-3 (hier: GSK-3β) auch an der Signaltransduktion in dem Wnt-Signalweg beteiligt. Die Kinase arbeitet dabei in einem Proteinkomplex zusammen mit APC und dem Gerüstprotein Axin und phosphoryliert das Protein β-Catenin. Diese führt zur Ubiquitinylierung und Abbau von β-Catenin durch Proteasen, wodurch es nicht in den Zellkern eindringen und dort seine genregulatorische Funktion ausführen kann. Wenn jedoch das Protein Disheveled über den Wnt-Signalweg aktiviert wird, wird die GSK-3 selbst inaktiviert und β-Catenin akkumuliert im Cytoplasma und im Zellkern, wo es seine regulatorische Funktion ausübt und Wnt-Zielgene aktiviert.

Forschungen an der Stanford-Universität und an der Universität Karlsruhe zeigten, dass die Hemmung von GSK-3 beispielsweise durch LiCl zur Behandlung von Brustkrebs und MLL, einer Blutkrebsform dienen kann.

GSK-3-Deaktivierung

GSK-3 kann durch die Proteinkinase B phosphoryliert und somit deaktiviert werden. Somit ist die PKB (Proteinkinase B) ein Aktivator für die Signaltransduktionswege, welche normalerweise durch die GSK-3 geblockt sind.

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