La fosforilación por la quinasas de glucógeno sintasa-3β regula negativamente la actividad de Notch, un vínculo entre las vías de Notch y Wnt

La fosforilación de las proteínas Notch se ha correlacionado indirectamente con la activación de Notch y la translocación nuclear, así como con la transformación celular. Hay evidencia de que la vía de señalización Wnt, que resulta en la inhibición de la quinasa de glucógeno sintasa-3 beta (GSK-3 beta), interacciona con la vía de Notch. En este estudio, mostramos que GSK-3 beta es capaz de unirse y fosforilar Notch2 in vitro y en vivo. Identificamos tres sitios específicos de fosforilación en el dominio rico en serina/treonina de Notch2 que dependen de la actividad de GSK-3 beta. Se ha demostrado previamente que la fosforilación del dominio rico en serina/treonina es crucial para regular la diferenciación celular específica de citoquinas. Experimentos de coinmunoprecipitación muestran que Notch2 de longitud completa se une más eficientemente que Notch2 intracelular a GSK-3 beta. Sin embargo, solo el Notch2 procesado es un sustrato para la quinasa, lo que sugiere que la fosforilación dependiente de GSK-3 beta puede estar regulando específicamente la molécula de Notch activada. Consistente con esto, GSK-3 beta inhibe la activación transcripcional de los genes objetivo de Notch tanto in vitro como in vivo, mientras que el tratamiento con cloruro de litio o la sobreexpresión de Wnt-1 que resulta en la inhibición de GSK-3 beta conduce a la regulación positiva del promotor de Hes-1. En conjunto, nuestros resultados sugieren que la interacción entre las vías de Notch y Wnt puede ser mediada parcialmente por la regulación específica de la fosforilación de Notch dependiente de GSK-3 beta.