Isolation and chromosomal mapping of human glycogen synthase kinase-3 α and -3β encoding genes

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Abstract

Glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) is a serine-threonine kinase that exists as two isoforms, α and β, encoded by separate genes. Phosphorylation targets include a variety of cytoplasmic and nuclear proteins. Recent studies found that neurofilaments, amyloid precursor protein, and tau proteins are substrates of GSK-3 and that aberrant phosphorylation of these proteins is implicated in pathologies of the nervous system. To analyse the organisation of these two genes, a YAC library was screened by polymerase chain reaction, using primers specific for human GSK-3α and GSK-3β cDNA. Two clones, 220 and 285 kb in size, containing the complete GSK-3α coding sequence, and two clones, 365 and 285 kb in size, containing the 5 coding sequence of GSK-3β, were isolated. By somatic cell hybrid panel DNA amplification and radiation hybrid mapping, GSK-3α was found to be located at 19q13.2. On the other hand, by somatic cell hybrid panel DNA amplification and fluorescence in situ hybridisation using the 285-kb YAC clone, GSK-3β was mapped to 3q13.3.

La glycogène synthase kinase-3 (GSK-3) est une sérine-thréonine kinase qui est présente en deux isoformes, α et β, qui sont codées par des gènes distincts. Les cibles de phosphorylation incluent une panoplie de protéines cytoplasmiques et nucléaires. Des études récentes ont montré que les neurofilaments, le précurseur amyloïde et les protéines tau sont des substrats de la GSK-3 et qu'une phosphorylation aberrante de ces protéines est impliquée dans des pathologies du système nerveux. Afin d'étudier l'organisation de ces deux gènes, une banque de YAC a été criblée par PCR à l'aide d'amorces spécifiques des ADNc codant les gènes humains GSK-3α et GSK-3β. Deux clones, de 220 et 285 kb, contenant la séquence codante complète du gène GSK-3α et deux autres clones, de 365 et 285 kb, contenant la séquence codante en 5 de la GSK-3β ont été isolés. En employant l'amplification d'ADN provenant d'hybrides de cellules somatiques et la cartographie à l'aide d'hybrides induits par irradiation, il a été déterminé que le gène GSK-3α est situé à la position 19q13.2. Par ailleurs, l'amplification d'ADN provenant d'hybrides de cellules somatiques et l'hybridation in situ à fluorescence avec le clone de 285 kb ont permis de situer GSK-3β à la position 3q13.3.

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