Толл-подобный рецептор 5
| ТЛР5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Псевдонимы | TLR5 , MELIOS, SLE1, SLEB1, TIL3, толл-подобный рецептор 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Внешние идентификаторы | Опустить : 603031 ; МГИ : 1858171 ; Гомологен : 20698 ; Генные карты : TLR5 ; ОМА : TLR5 — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Toll-подобный рецептор 5 , также известный как TLR5 , представляет собой белок , который у человека кодируется TLR5 геном . [5] Он является членом семейства толл-подобных рецепторов (TLR). Известно, что TLR5 распознает бактериальный флагеллин , проникающий в мобильные бактерии. [6] Было показано, что он участвует в возникновении многих заболеваний, включая воспалительные заболевания кишечника , из-за высокой экспрессии TLR в дендритных клетках собственной пластинки кишечника. [7] [8] Недавние исследования также показали, что нарушение работы TLR5, вероятно, связано с ревматоидным артритом. [9] [10] остеокластогенез и потеря костной массы. [11] Аномальное функционирование TLR5 связано с возникновением рака желудка , шейки матки , эндометрия и яичников . [12] [13]
Функция
[ редактировать ]Семейство TLR играет фундаментальную роль в распознавании патогенов и активации врожденного иммунитета . TLRs высоко консервативны от дрозофилы до человека и имеют структурное и функциональное сходство. Они распознают патоген-ассоциированные молекулярные паттерны (PAMP), которые экспрессируются на инфекционных агентах, и опосредуют выработку цитокинов, необходимых для развития эффективного иммунитета. Различные TLR демонстрируют разные модели экспрессии. TLR5 экспрессируется как на иммунных, так и на неиммунных клетках. [14] TLR5 распознает бактериальный флагеллин , основной компонент бактериальных жгутиков и фактор вирулентности. Активация этого рецептора мобилизует ядерный фактор NF-κB и стимулирует выработку фактора некроза опухоли-альфа . [15]
TLR5 распознает бактериальный флагеллин, [16] белковый мономер жгутиков бактерий и фактор вирулентности. Флагеллин обнаружен почти на всех подвижных бактериях и содержит области, которые высоко консервативны среди всех бактерий, что облегчает распознавание флагеллина рецептором, кодируемым зародышевой линией, таким как TLR5. Активация этого рецептора мобилизует ядерный фактор NF-κB и стимулирует выработку фактора некроза опухоли-альфа . [17] Однако некоторые жгутики протеобактерий приобрели мутации, препятствующие их распознаванию TLR5. [18]
Сигнальный путь и регуляция
[ редактировать ]Сигнальный каскад TLR5 обычно запускается связыванием бактериального жгутика с TLR5 на поверхности клетки. Связывание жгутика вызывает димеризацию TLR5, которая, в свою очередь, рекрутирует MyD88 и Mal/TIRAP. [19] [20] [21] Рекрутирование MyD88 приводит к последующей активации киназ IRAK4 , IRAK1 , TRAF6 и, в конечном итоге, IκB. [22] [23] Активация киназ IκB способствует ядерной локализации NF-κB (провоспалительного цитокина). NF-κB индуцирует экспрессию многих последующих генов, что инициирует канонический провоспалительный путь. Это взаимодействие TLR5/жгутика приводит к разным ответам в разных типах клеток. В эпителиальных клетках связывание жгутика с TLR5 индуцирует IL8 продукцию . В моноцитах и дендритных клетках человека это взаимодействие приводит к секреции провоспалительных цитокинов, таких как TNF . [6]
Недавнее исследование идентифицировало кавеолин-1 как потенциальный регулятор экспрессии TLR5. [24] В отличие от снижения уровня TLR4 в стареющих клетках, экспрессия TLR5 остается относительно стабильной в процессе старения, что коррелирует с высоким уровнем кавеолина-1 в стареющих клетках. Данные, полученные от мышей с нокаутом кавеолина-1, показали, что экспрессия TLR5 значительно снижается в отсутствие экспрессии кавеолина-1 в стареющих клетках. [24] Предполагается, что кавеолин-1 напрямую взаимодействует с TLR5, стабилизируя его и, следовательно, повышая уровень TLR5.
Клиническое значение
[ редактировать ]Воспалительное заболевание кишечника
[ редактировать ]TLR5 может играть роль в воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК), поскольку экспрессия TLR5 на эпителиальных клетках кишечника (IEC) важна для поддержания состава кишечной микробиоты. [25] Кроме того, у мышей с дефицитом TLR5 развивается спонтанный колит. [26] и метаболический синдром, которые связаны с изменением микробиоты кишечника. [27] Статистически значимые более низкие уровни экспрессии TLR5 были обнаружены у пациентов с язвенным колитом (ЯК) от умеренной до тяжелой степени. У этих пациентов были обнаружены более низкие уровни мРНК TLR5 наряду со снижением иммунореактивности TLR5 в воспаленной слизистой оболочке пациентов с ЯК. [7]
Остеокластогенез и потеря костной массы
[ редактировать ]Потеря костной массы и остеокластогенез индуцируются воспалением при инфекционных и аутоиммунных заболеваниях. [11] Недавнее исследование идентифицировало TLR5 как новый медиатор в процессе вызванной воспалением потери костной массы и остеокластогенеза. Флагеллин , который является лигандом, активирующим TLR5, присутствует в синовиальной жидкости пациентов с ревматоидным артритом . Активация TLR5 у этих пациентов приводит к последующей активации рецептора-активатора лиганда NF-κB (RANKL). Активация RANKL приводит к усилению экспрессии генов остеокластов. Активация этих генов приводит к сильному образованию остеокластов и потере костной массы. [11] Этот процесс отсутствует в модели мышей с нокаутом TLR5. [11]
Рак
[ редактировать ]Желудочный
[ редактировать ]хроническое воспаление Известно, что желудочно-кишечного тракта увеличивает риск развития рака желудка, при этом H. pylori является одним из наиболее распространенных источников инфекции. [12] TLR5 является важным фактором, вызывающим воспалительную реакцию на H. pylori инфекцию . Во время инфекции экспрессия и лигирование TLR5 и TLR2 необходимы для активации провоспалительных цитокинов, таких как NF-κB . [28] Однако взаимодействие TLR5 с H. pylori вызывает лишь слабую активацию TLR5. Воспалительная реакция, индуцированная TLR5 при H. pylori , также считается, возможно, независимой от флагеллина . неизвестный фактор H. pylori. Это говорит о том, что за этот ответ отвечает [12] Показано, что помимо индукции воспаления TLR5 также усиливает пролиферацию клеток рака желудка посредством ERK-зависимого пути . [29] Это подтверждается повышенным уровнем экспрессии TLR5 от нормальной слизистой оболочки желудка до клеток рака желудка. [30]
шейный
[ редактировать ]Предполагается, что TLR5, возможно, участвует в воспалении, вызванном ВПЧ , и последующем формировании неоплазии шейки матки. [13] TLR5 обычно отсутствует в нормальном плоском эпителии шейки матки. Однако постепенное повышение уровня экспрессии TLR5 было обнаружено при цервикальной интраэпителиальной неоплазии (CIN) низкой степени, CIN высокой степени и инвазивном раке шейки матки . [31] Однако точный механизм взаимодействия TLR5 и ВПЧ неизвестен.
яичник
[ редактировать ]Сообщалось, что экспрессия TLR5 обнаруживается как в эпителии яичников, так и в линиях клеток рака яичников , но не в строме яичников, что позволяет предположить возможную роль TLR5 в возникновении рака яичников, индуцированного воспалением. [32]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000187554 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000079164 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Рок Ф.Л., Хардиман Дж., Тиманс Дж.К., Кастелеин Р.А., Базан Дж.Ф. (январь 1998 г.). «Семейство человеческих рецепторов, структурно связанных с Drosophila Toll» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (2): 588–93. Бибкод : 1998PNAS...95..588R . дои : 10.1073/pnas.95.2.588 . ЧВК 18464 . ПМИД 9435236 .
- ^ Jump up to: а б Мяо Э.А., Андерсен-Ниссен Э., Уоррен С.Е., Адерем А. (сентябрь 2007 г.). «TLR5 и Ipaf: двойные сенсоры бактериального флагеллина во врожденной иммунной системе». Семинары по иммунопатологии . 29 (3): 275–88. дои : 10.1007/s00281-007-0078-z . ПМИД 17690885 . S2CID 21209470 .
- ^ Jump up to: а б Станиславовский М., Вежбицкий П.М., Голаб А., Адрих К., Картанович Д., Выпих Дж. и др. (октябрь 2009 г.). «Снижение экспрессии Toll-подобного рецептора-5 (TLR-5) в слизистой оболочке пациентов с язвенным колитом». Журнал физиологии и фармакологии . 60 (Приложение 4): 71–5. ПМИД 20083854 .
- ^ Нагай Ю., Такацу К. (10 марта 2014 г.). «Глава 26 - Роль иммунной системы в воспалении, связанном с ожирением, и резистентности к инсулину». В Уотсоне Р.Р. (ред.). Питание в профилактике и лечении абдоминального ожирения . стр. 281–293. дои : 10.1016/B978-0-12-407869-7.00026-X . ISBN 978-0-12-407869-7 .
- ^ Ким С.Дж., Чен З., Чемберлен Н.Д., Эссани А.Б., Волин М.В., Амин М.А. и др. (октябрь 2014 г.). «Лигирование TLR5 способствует инфильтрации и дифференцировке миелоидных клеток в зрелые остеокласты при ревматоидном артрите и экспериментальном артрите» . Журнал иммунологии . 193 (8). Балтимор, Мэриленд: 3902–13. doi : 10.4049/jimmunol.1302998 . ПМК 4185216 . ПМИД 25200955 .
- ^ Бадр М.Т., Хакер Г. (2019). «Метаанализ профиля экспрессии генов выявляет новые характеристики генов и пути, общие для туберкулеза и ревматоидного артрита» . ПЛОС ОДИН . 14 (3): e0213470. Бибкод : 2019PLoSO..1413470B . дои : 10.1371/journal.pone.0213470 . ПМК 6405138 . ПМИД 30845171 .
- ^ Jump up to: а б с д Кассем А., Хеннинг П., Киндлунд Б., Линдхольм С., Лернер У.Х. (ноябрь 2015 г.). «TLR5, новый медиатор остеокластогенеза, индуцированного врожденным иммунитетом, и потери костной массы» . Журнал ФАСЭБ . 29 (11): 4449–60. дои : 10.1096/fj.15-272559 . ПМИД 26207027 .
- ^ Jump up to: а б с Кастаньо-Родригес Н., Каакуш Н.О., Митчелл Х.М. (1 января 2014 г.). «Рецепторы распознавания образов и рак желудка» . Границы в иммунологии . 5 : 336. дои : 10.3389/fimmu.2014.00336 . ПМК 4105827 . ПМИД 25101079 .
- ^ Jump up to: а б Хусейнзаде Н., Давенпорт С.М. (ноябрь 2014 г.). «Роль toll-подобных рецепторов при раке шейки матки, эндометрия и яичников: обзор». Гинекологическая онкология . 135 (2): 359–63. дои : 10.1016/j.ygyno.2014.08.013 . ПМИД 25135000 .
- ^ Шарма Н., Ахаде А.С., Кадри А. (апрель 2013 г.). «Сфингозин-1-фосфат подавляет TLR-индуцированную секрецию CXCL8 из Т-клеток человека» . Журнал биологии лейкоцитов . 93 (4): 521–8. дои : 10.1189/jlb.0712328 . ПМИД 23345392 .
- ^ «Ген Энтрез: толл-подобный рецептор 5 TLR5» .
- ^ Хаяши Ф., Смит К.Д., Озинский А., Хоун Т.Р., Йи Э.К., Гудлетт Д.Р. и др. (апрель 2001 г.). «Врожденный иммунный ответ на бактериальный флагеллин опосредован Toll-подобным рецептором 5». Природа . 410 (6832): 1099–103. Бибкод : 2001Natur.410.1099H . дои : 10.1038/35074106 . ПМИД 11323673 . S2CID 4422702 .
- ^ Смит К.Д., Андерсен-Ниссен Э., Хаяши Ф., Строуб К., Бергман М.А., Барретт С.Л. и др. (декабрь 2003 г.). «Toll-подобный рецептор 5 распознает консервативный участок флагеллина, необходимый для образования протофиламентов и подвижности бактерий». Природная иммунология . 4 (12): 1247–53. дои : 10.1038/ni1011 . ПМИД 14625549 . S2CID 6157006 .
- ^ Андерсен-Ниссен Э., Смит К.Д., Строуб К.Л., Барретт С.Л., Куксон Б.Т., Логан С.М. и др. (июнь 2005 г.). «Уклонение от Toll-подобного рецептора 5 жгутиковыми бактериями» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 102 (26): 9247–52. Бибкод : 2005PNAS..102.9247A . дои : 10.1073/pnas.0502040102 . ПМЦ 1166605 . ПМИД 15956202 .
- ^ Гевирц А.Т., Навас Т.А., Лайонс С., Годовски П.Дж., Мадара Дж.Л. (август 2001 г.). «Авангард: бактериальный флагеллин активирует базолатерально экспрессируемый TLR5, индуцируя экспрессию эпителиальных провоспалительных генов» . Журнал иммунологии . 167 (4): 1882–5. doi : 10.4049/jimmunol.167.4.1882 . ПМИД 11489966 . S2CID 23844864 .
- ^ Чхве Ю.Дж., Юнг Дж., Чунг Х.К., Им Э., Ри Ш. (январь 2013 г.). «PTEN регулирует TLR5-индуцированное воспаление кишечника, контролируя рекрутирование Mal/TIRAP» . Журнал ФАСЭБ . 27 (1): 243–54. дои : 10.1096/fj.12-217596 . ПМЦ 3528317 . ПМИД 23038756 .
- ^ Ри Ш., Ким Х., Мойер М.П. , Потулакис С. (июль 2006 г.). «Роль MyD88 в активации фосфатидилинозитол-3-киназы путем взаимодействия флагеллина/толл-подобного рецептора 5 в эпителиальных клетках толстой кишки» . Журнал биологической химии . 281 (27): 18560–8. дои : 10.1074/jbc.M513861200 . ПМИД 16644730 .
- ^ Года Дж., Мацумура Т., Иноуэ Дж. (сентябрь 2004 г.). «Авангард: фактор, связанный с TNFR (TRAF) 6, необходим для MyD88-зависимого пути, но не для пути передачи сигналов TLR, содержащего адаптер, индуцирующий IFN-бета (TRIF)-зависимый домен рецептора toll/IL-1» . Журнал иммунологии . 173 (5): 2913–7. doi : 10.4049/jimmunol.173.5.2913 . ПМИД 15322147 .
- ^ Мурс М.А., Ли Л., Мизель С.Б. (июль 2001 г.). «Активация киназы, связанной с рецептором интерлейкина-1, грамотрицательным флагеллином» . Инфекция и иммунитет . 69 (7): 4424–9. дои : 10.1128/IAI.69.7.4424-4429.2001 . ПМК 98515 . ПМИД 11401982 .
- ^ Jump up to: а б Лим Дж.С., Нгуен К.К., Хан Дж.М., Чан И.С., Фабиан С., Чо К.А. (декабрь 2015 г.). «Прямая регуляция экспрессии TLR5 с помощью кавеолина-1» . Молекулы и клетки . 38 (12): 1111–7. doi : 10.14348/molcells.2015.0213 . ПМК 4697003 . ПМИД 26615831 .
- ^ Лу Й, Ли Х, Лю С, Чжан Й, Чжан Д (30 января 2018 г.). «Толл-подобные рецепторы и воспалительные заболевания кишечника» . Границы в иммунологии . 9 (72): 72. дои : 10.3389/fimmu.2018.00072 . ПМК 5797585 . ПМИД 29441063 .
- ^ Сингх В., Йео Б.С., Карвалью Ф., Гевирц А.Т., Виджай-Кумар М. (июль 2015 г.). «Склонность мышей с дефицитом TLR5 к развитию колита зависит от микробиоты» . Кишечные микробы . 6 (4): 279–83. дои : 10.1080/19490976.2015.1060390 . ПМЦ 4615783 . ПМИД 26067589 .
- ^ Виджай-Кумар М., Эйткен Дж.Д., Карвальо Ф.А., Каллендер Т.С., Мванги С., Шринивасан С. и др. (апрель 2010 г.). «Метаболический синдром и измененная микробиота кишечника у мышей, у которых отсутствует Toll-подобный рецептор 5» . Наука . 328 (5975): 228–31. Бибкод : 2010Sci...328..228V . дои : 10.1126/science.1179721 . ПМЦ 4714868 . ПМИД 20203013 .
- ^ Смит М.Ф., Митчелл А., Ли Г., Дин С., Фицморис А.М., Райан К. и др. (август 2003 г.). «Toll-подобный рецептор (TLR) 2 и TLR5, но не TLR4, необходимы для индуцированной Helicobacter pylori активации NF-каппа B и экспрессии хемокинов эпителиальными клетками» . Журнал биологической химии . 278 (35): 32552–60. дои : 10.1074/jbc.M305536200 . ПМИД 12807870 .
- ^ Сонг Э.Дж., Кан М.Дж., Ким Ю.С., Ким С.М., Ли С.Э., Ким Ч.Х. и др. (июль 2011 г.). «Флагеллин способствует пролиферации клеток рака желудка через Toll-подобный рецептор 5» . Международный журнал молекулярной медицины . 28 (1): 115–9. дои : 10.3892/ijmm.2011.656 . ПМИД 21455558 .
- ^ Пиментель-Нунес П., Афонсу Л., Лопес П., Ронкон-Альбукерке Р., Гонсалвеш Н., Энрике Р. и др. (сентябрь 2011 г.). «Повышенная экспрессия toll-подобных рецепторов (TLR) 2, 4 и 5 при дисплазии желудка». Патологические и онкологические исследования . 17 (3): 677–83. дои : 10.1007/s12253-011-9368-9 . ПМИД 21455638 . S2CID 762206 .
- ^ Ли Дж.В., Чхве Дж.Дж., Со Э.С., Ким М.Дж., Ким В.И., Чхве Ч. и др. (ноябрь 2007 г.). «Повышение экспрессии толл-подобного рецептора 9 при неоплазии шейки матки». Молекулярный канцерогенез . 46 (11): 941–7. дои : 10.1002/mc.20325 . ПМИД 17440926 . S2CID 29324508 .
- ^ Чжоу М., МакФарланд-Манчини М.М., Фанк Х.М., Хусейнзаде Н., Мунаджед Т., Дрю А.Ф. (сентябрь 2009 г.). «Экспрессия Toll-подобных рецепторов в нормальных яичниках и опухолях яичников» . Иммунология рака, иммунотерапия . 58 (9): 1375–85. дои : 10.1007/s00262-008-0650-y . ПМЦ 11030589 . ПМИД 19184006 . S2CID 23677988 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Хаяши Ф., Смит К.Д., Озинский А., Хоун Т.Р., Йи Э.К., Гудлетт Д.Р. и др. (апрель 2001 г.). «Врожденный иммунный ответ на бактериальный флагеллин опосредован Toll-подобным рецептором 5». Природа . 410 (6832): 1099–103. Бибкод : 2001Natur.410.1099H . дои : 10.1038/35074106 . ПМИД 11323673 . S2CID 4422702 .
- Лиен Э., Ингаллс Р.Р. (январь 2002 г.). «Толл-подобные рецепторы». Медицина критических состояний . 30 (1 дополнение): С1-11. дои : 10.1097/00003246-200201001-00001 . ПМИД 11782555 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Toll-Like+Receptor+5 в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)