c-Jun N末端キナーゼ

マイトジェン活性化プロテインキナーゼ9
マイトジェン活性化プロテインキナーゼ9
識別子
シンボル	MAPK9
代替記号	JNK2、PRKM9
NCBI遺伝子	5601
HGNC	6886
オミム	602896
参照シーケンス	NM_002752
ユニプロット	P45984
その他のデータ
軌跡	第5章第 35節
構造
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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

マイトジェン活性化プロテインキナーゼ8
マイトジェン活性化プロテインキナーゼ8
識別子
シンボル	MAPK8
代替記号	JNK1、PRKM8
NCBI遺伝子	5599
HGNC	6881
オミム	601158
参照シーケンス	NM_002750
ユニプロット	P45983
その他のデータ
軌跡	第10章 11.2節
構造
検索する
構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

マイトジェン活性化プロテインキナーゼ 10

識別子

シンボル

MAP10

代替記号

JNK3、PRKM10

5602

6872

602897

NM_002753

P53779

その他のデータ

軌跡

第4章 q22-q23

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

c-Jun N末端キナーゼ（JNK）は、もともとc-Junの転写活性化ドメイン内のSer -63とSer-73に結合してリン酸化を行うキナーゼとして同定されました。これらはミトゲン活性化プロテインキナーゼファミリーに属し、サイトカイン、紫外線照射、熱ショック、浸透圧ショックなどのストレス刺激に反応します。また、 T細胞の分化と細胞のアポトーシス経路にも関与しています。活性化は、キナーゼサブドメインVIIIにあるThr- Pro -Tyrモチーフ内のトレオニン（Thr）とチロシン（Tyr）残基の二重リン酸化によって起こります。活性化は2つのMAPキナーゼキナーゼ、 MKK4とMKK7によって行われ、JNKはSer/ThrおよびTyrプロテインホスファターゼによって不活性化されます。^[1]このシグナル伝達経路は哺乳類や昆虫の炎症反応に寄与していると示唆されている。^[^要出典^]

アイソフォーム

c-Jun N末端キナーゼは、3つの遺伝子から派生した10のアイソフォームから構成されています。JNK1 （4つのアイソフォーム）、JNK2（4つのアイソフォーム）、JNK3（2つのアイソフォーム）です。[ ^2]各遺伝子は、対応するmRNAの3'コード領域がどのように処理されるかに応じて、46 kDaまたは55 kDaのタンパク質キナーゼとして発現します。46 kDaと55 kDaのアイソフォームの間には機能的な違いは記録されていませんが、JNK1とJNK2の転写物内で2番目の選択的スプライシングが発生し、JNK1-α、JNK2-α、JNK1-β、JNK2-βが生成されます。タンパク質基質との相互作用の違いは、キナーゼドメイン内の2つのエクソンが相互に排他的に使用されるために生じます。 ^[1]

c-Jun N末端キナーゼアイソフォームの組織分布は次のとおりです。

JNK1とJNK2はすべての細胞と組織に存在します。^[3]
JNK3は主に脳に存在しますが、心臓や精巣にも存在します。^[3]

関数

炎症シグナル、活性酸素種のレベルの変化、紫外線、タンパク質合成阻害剤、およびさまざまなストレス刺激は、JNKを活性化する可能性があります。この活性化が起こる1つの方法は、敏感なタンパク質ホスファターゼ酵素の構造を破壊することです。特定のホスファターゼは通常、JNK自体の活性とJNK活性化に関連するタンパク質の活性を阻害します。^[4]

JNK は、活性化されると、スキャフォールドタンパク質JNK 相互作用タンパク質 (JIP) やその上流キナーゼJNKK1およびJNKK2と結合します。

JNK はリン酸化によって、ミトコンドリアに存在する、または核内で作用する多数のタンパク質の活性を変更します。JNK によって活性化される下流分子には、c-Jun、ATF2、ELK1、SMAD4、p53、HSF1などがあります。JNK 活性化によって阻害される下流分子には、 NFAT4、NFATC1、STAT3などがあります。このように他の小分子を活性化および阻害することで、JNK 活性は細胞の成長、分化、生存、アポトーシスなど、いくつかの重要な細胞機能を制御します。

JNK1はアポトーシス、神経変性、細胞分化と増殖、炎症状態、そしてAP-1（活性化タンパク質1 ）を介した RANTES、IL-8、GM-CSFなどのサイトカイン産生に関与している。^[5]

最近、JNK1 はユビキチンリガーゼ Itchのリン酸化と活性化によってJun タンパク質のターンオーバーを制御することが分かりました。

p75NTRに結合するニューロトロフィンはJNKシグナル伝達経路を活性化し、発達中のニューロンのアポトーシスを引き起こします。JNKは一連の中間体を介してp53を活性化し、p53はアポトーシスを開始するBaxを活性化します。TrkAはp75NTR媒介JNK経路アポトーシスを阻止することができます。^{[6] JNKは、}Bcl-2相互作用細胞死メディエーター（Bim）のスプライシングアイソフォームであるBim-ELを直接リン酸化することができ、これによりBim-ELのアポトーシス活性が活性化されます。JNK活性化はアポトーシスに必要ですが、JNK経路に関与するタンパク質であるc-junは必ずしも必要ではありません。 ^[7]

DNA修復における役割

真核生物のDNAをクロマチンにパッケージングすることは、酵素をその作用部位にリクルートする必要があるすべてのDNAベースのプロセスに対する障壁となります。DNAの二重鎖切断を修復するには、クロマチンをリモデリングする必要があります。^[8] クロマチンの緩和は、DNA損傷部位で急速に起こります。^[9] 最も初期のステップの1つとして、JNKは二重鎖切断（DSB）またはその他のDNA損傷に反応してSIRT6のセリン10をリン酸化します。このステップは、DSBの効率的な修復に必要です。 ^{[10] SIRT6のS10のリン酸化は、SIRT6のDNA損傷部位への動員を促進し、そこでSIRT6はDNA切断部位でポリ（ADP-リボース）ポリメラーゼ1（}PARP1 ）をリクルートしてモノリン酸化します。^[10] PARP1の半分の最大蓄積は、損傷発生後1.6秒以内に起こります。^[11] クロマチンリモデラーAlc1はPARP1の作用産物であるポリADPリボース鎖に素早く結合し、^[9]おそらくAlc1の作用による最大クロマチン緩和の半分を10秒以内に可能にします。^[9] これにより、DNA修復酵素MRE11がリクルートされ、13秒以内にDNA修復が開始されます。^[11]

転写連動ヌクレオチド除去修復（TC-NER）中の紫外線誘発DNA光産物の除去は、 DGCR8のセリン153のJNKリン酸化に依存します。 ^[12] DGCR8は通常、マイクロRNAの生合成で機能することが知られていますが、DGCR8のマイクロRNA生成活性は、DGCR8依存性の紫外線誘発光産物の除去には必要ありません。^[12]ヌクレオチド除去修復は、過酸化水素（H ₂ O ₂ ）による酸化DNA損傷の修復にも必要であり、DGCR8が枯渇した細胞はH ₂ O ₂に敏感です。^[12]

老化において

ショウジョウバエでは、JNKシグナル伝達を増強する変異を持つハエは、野生型のハエよりも酸化ダメージが少なく、寿命が劇的に長くなります。^[13]^[14]

小さな線虫であるCaenorhabditis elegansでは、JNK-1の機能喪失変異体は寿命が短くなるが、野生型JNK-1の増幅発現は寿命を40％延ばす。^[15] JNK-1が過剰発現した線虫は、酸化ストレスやその他のストレスに対する耐性も大幅に向上する。^[15]

参照

生物学ポータル

参考文献

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外部リンク

米国国立医学図書館の医学主題標目(MeSH)における JNK+マイトジェン活性化タンパク質キナーゼ
セルラー JNK を理解する (Beaker ブログより)
MAP キナーゼリソースは 2021-04-15 にWayback Machineにアーカイブされました

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