Glycogen synthase kinase-3: cryoprotection and glycogen metabolism in the freeze-tolerant wood frog
Notice bibliographique
Résumé
The terrestrial anuran Rana sylvatica tolerates extended periods of whole-body freezing during the winter. Freezing survival is facilitated by extensive glycogen hydrolysis and distribution of high concentrations of the cryoprotectant glucose into blood and all tissues. As glycogenesis is both an energy-expensive process and counter-productive to maintaining sustained high cryoprotectant levels, we proposed that glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) would be activated when wood frogs froze and would phosphorylate its downstream substrates to inactivate glycogen synthesis. Western blot analysis determined that the amount of phosphorylated (inactive) GSK-3 decreased in all five tissues tested in 24 h frozen frogs compared with unfrozen controls. Total GSK-3 protein levels did not change, with the exception of heart GSK-3, indicating that post-translational modification was the primary regulatory mechanism for this kinase. Kinetic properties of skeletal muscle GSK-3 from control and frozen frogs displayed differential responses to a temperature change (22 versus 4°C) and high glucose. For example, when assayed at 4°C, the K(m) for the GSK-3 substrate peptide was ∼44% lower for frozen frogs than the corresponding value in control frogs, indicating greater GSK-3 affinity for its substrates in the frozen state. This indicates that at temperatures similar to the environment encountered by frogs, GSK-3 in frozen frogs will phosphorylate its downstream targets more readily than in unfrozen controls. GSK-3 from skeletal muscle of control frogs was also allosterically regulated. AMP and phosphoenolpyruvate activated GSK-3 whereas inhibitors included glucose, glucose 6-phosphate, pyruvate, ATP, glutamate, glutamine, glycerol, NH(4)Cl, NaCl and KCl. The combination of phosphorylation and allosteric control argues for a regulatory role of GSK-3 in inactivating glycogenesis to preserve high glucose cryoprotectant levels throughout each freezing bout.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».