パルミトイル化はキナーゼDLKおよびJNK3と共役して軸索から神経細胞体への変性促進性のシグナル伝達を促進させる

SCIENCE SIGNALING
29 Mar 2022 Vol 15, Issue 727
DOI: 10.1126/scisignal.abh2674

Jingwen Niu¹, Sabrina M. Holland¹, Andrea Ketschek¹, Kaitlin M. Collura¹, Natasha L. Hesketh¹, Takashi Hayashi², Gianluca Gallo^1,3, Gareth M. Thomas^1,3,*

1. ¹ Shriners Hospitals Pediatric Research Center (Center for Neurorehabilitation and Neural Repair), Lewis Katz School of Medicine at Temple University, 3500 N. Broad Street, Philadelphia, PA 19140, USA.
2. ² Biomedical Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Central6 (6-10), 1-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki 305-8566, Japan.
3. ³ Department of Neural Sciences, Lewis Katz School of Medicine at Temple University, 3500 N. Broad St., Philadelphia, PA 19140, USA.

* Corresponding author. Email: gareth.thomas@temple.edu

要約:

二重ロイシンジッパーキナーゼ（DLK、MAP3Kの一種）は、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）からなるc-Jun N末端キナーゼ（JNK）ファミリーを介して、多様な損傷や侵襲に対するニューロンの応答を調節する。本稿でわれわれは、DLKが神経特異的アイソフォームJNK3と共役して変性促進性のシグナル伝達を調節する2つの方法を同定した。JNK3は、正のフィードバックとなるDLKのリン酸化を触媒することで、DLKをさらに活性化させ、DLK-JNK3モジュールを高い活性状態でロックした。相同MAP3Kも相同MAPKもこの正のフィードバックループを支援できなかった。関連するJNK1アイソフォームとは異なり、JNK2およびJNK3は、軸索から神経細胞体への変性促進性のシグナル伝達を促進し、内因的にパルミトイル化された。さらに、パルミトイル化はDLKとJNK3の両方を同じ軸索小胞に向かわせ、JNK3のパルミトイル化は、in vivoにおいて、視神経挫滅に応答した軸索の逆行性シグナル伝達に不可欠であった。これらの知見は、神経病理学的症状に関連するDLK-JNKシグナル伝達についてこれまで認識されていなかった洞察を与え、JNK2およびJNK3の選択的変性促進性の役割に関する長年の疑問に答えるものである。