Toll-подобный рецептор 11
| Toll-подобный рецептор 11 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | TLR11 | ||
| Uniprot | Q6R5P0 | ||
| |||
Toll-подобный рецептор 11 ( TLR11 )-это белок, который у мышей и крыс кодируется геном TLR11 , тогда как у людей он представлен псевдогеном . TLR11 принадлежит к семейству рецепторов-рецепторов (TLR) и рецептору интерлейкина-1/суперсемейство рецептора, подобного Toll. У мышей было показано, что TLR11 распознает (бактериальный) флагеллин и (эукариотический) профилин, присутствующий на определенных микробах, он помогает распространять иммунный ответ хозяина. TLR11 играет фундаментальную роль как в врожденных , так и в адаптивных иммунных реакциях, посредством активации фактора некроза опухоли-альфа , [ 1 ] Интерлейкин 12 (IL-12) ответ, [ 2 ] и секреция интерферон-гамма (IFN-гамма). [ 3 ] TLR11 устанавливает иммунный ответ на множественные микробы, включая Toxoplasma gondii ( T. gondii ), виды сальмонеллы , [ 4 ] и уропатогенная кишечная палочка и, вероятно, многие другие виды из -за высоко консервативной природы флагеллина и профилина. [ 5 ] [ 6 ]
Структура и локализация
[ редактировать ]Белки в семействе TLR являются рецепторами распознавания паттернов , задачей которых является предупреждение иммунной системы иностранных захватчиков. Этими иностранными захватчиками могут быть бактерии, вирусы, грибы или паразиты. Каждый TLR имеет три домена, которые составляют ее общую структуру: область богатой лейцином повторного (LRR), трансмембранное домен и домен рецептора/интерлейкина-1 (TIR). Область LRR TLR11 взаимодействует с профилином T. gondii и уропатогенной E. coli. Он локализуется в эндосомальном компартменте клетки с областью LRR, обращенной в эндосому. [ 7 ] Домен соединяет TLR11 с эндосомальной мембраной и соединяет область LRR с доменом TIR. Наконец, домен TIR находится на цитозольной стороне клетки. Его задача состоит в том, чтобы инициировать сигнал, который активирует платный путь в ячейке. Конечный конец платного пути-это экспрессия генов с помощью факторов транскрипции NF-κB и AP-1, которые инициируют иммунный ответ на патоген.
TLR11 экспрессируется в макрофагах , дендритных клетках и эпителиальных клетках печени, почки и мочевого пузыря. [ 8 ]
Функция
[ редактировать ]Многие млекопитающие, включая людей, имеют ген TLR11 . Но только некоторые виды TLR11 могут успешно кодировать для функционального белка, который способен играть активную роль в врожденном иммунном ответе. Человеческий TLR11 содержит стоп -кодоны , что означает функциональный белок TLR11, не обнаруживается у людей. [ 9 ] Все коллективные знания о функции и иммунопатологии TLR11 были получены из экспериментов у других животных, часто мышей. [ 10 ]
Эксперименты на мыши TLR11 как in vivo, так и in vitro выявили многое о биологической роли TLR11. TLR11 играет основную роль в качестве «стражи» для врожденной иммунной системы. Как и все TLR, TLR11 различает самостоятельные молекулы и не-я-молекулы. Когда инфекция T. gondii или уропатогенной E. coli достигает клетки -хозяина, экспрессирующей TLR11 на своей поверхности, область LRR связывается с патогеном и активирует платный путь через домен TIR. Фактор транскрипции nf-kappa b в конце пути транскрибирует провоспалительные цитокины (такие как IL-12) и хемокины . Активация пути платного пути также приводит к экспрессии костимулирующих молекул на дендритных клетках, которые затем продолжают активировать наивные клетки CD4 в лимфатических узлах. [ 11 ]
TLR11 и T. Gondii
[ редактировать ]T. gondii - это паразит апикомплексана , который может вызвать инфекцию у людей. Паразит может жить во многих млекопитающих и птицах, но он проводит сексуальную часть своего жизненного цикла у кошек. Кошачьи кала от зараженных кошек или недоваренного мяса из зараженного скота содержат T. gondii ооцисты . Принимание их может привести к токсоплазмозом , заболеванию, которое в худшем случае может вызвать энцефалит или выкидыш, поскольку заболевание передается от матери к плоду.
T. gondii и другие паразиты Apicomplexan полагаются на актинозависимую подвижность скольжения, чтобы получить доступ к телу. Эта форма клеточного движения требует профилина, актинового филамента, который помогает реструктурировать актиновый цитоскелет . Без профилина T. gondii все еще может расти и воспроизводить, но он теряет способность проходить через клеточные слои и биологические барьеры для выполнения инфекции. Таким образом, профилин является консервативным важным белком для T. gondii . эффективности инфекции [ 12 ]
Профилин от T. gondii является критическим паразитным лигандом для TLR11. Он преимущественно индуцирует выработку IL-12 в дендритных клетках, которые общаются с природными клетками-киллерами и цитотоксическими Т-клетками . В одном исследовании мыши, разведенные, чтобы не экспрессировать TLR11 ( нокаутированные мыши), не установили ответ IL-12 при стимуляции профилина. Дендритные клетки у нокаутированных мышей также не смогли мигрировать в лимфатические узлы, остановив инициацию адаптивного иммунного ответа. [ 2 ]
Кроме того, мыши, лишенные гена TLR11 , подвержены панкреатиту жировых клеток , некрозу и повышенным воспалительным реагентами. Панкреатит также является патологическим ответом у людей на инфекцию T. gondii. [ 3 ] Мыши дикого типа способны продуцировать иммунный ответ, отмеченный IL-12 и производством IFN-гамма, который невидится у людей, у которых не хватает функционального белка TLR11.
TLR11 и уропатогенный E. coli
[ редактировать ]Уропатогенная кишечная палочка - бактерия, которая вызывает инфекции мочевыводящих путей . Инфекция начинается с колонизации в уретре. Инфекция обычно поднимается и может находиться в основном в мочевом пузыре или в почках, хотя последнее более угрожает из -за возможности передачи патогенов в кровоток.
TLR11 экспрессируется в эпителиальных клетках почек мыши и мочевого пузыря, клетки, которые выравнивают мочевые тракты и защищают основную ткань. В другом исследовании TLR11 у мышей воздействие уропатогенных бактерий E. coli на мышиные клетки, экспрессирующие TLR11, привело к активации NF-Kappa B. В то время как мочевые пузырьки от мышей дикого типа и нокаутирования были почти одинаково инфицированы, почки мышей без TLR11 имели в 10 000 раз больше бактерий и показали больший воспалительный ответ, чем нормальные почки мыши. TLR11, по -видимому, распознает паттерн на уропатогенной кишечной палочке и может предотвратить восходящую инфекцию.
Важно отметить, что мыши как виды не сталкиваются с инфекциями мочевыводящих путей, как это делают люди, если не делает какую-то часть их иммунного ответа TLR11 не является нефункциональной. С функциональным TLR11 люди могут не поддаваться инфекциям мочевыводящих путей так легко. [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Zhang D, Zhang G, Hayden MS, Greenblatt MB, Bussey C, Flavell RA, Ghosh S (март 2004 г.). «Рецептор, похожий на Toll, который предотвращает инфекцию уропатогенными бактериями». Наука . 303 (5663): 1522–6. Bibcode : 2004sci ... 303.1522Z . doi : 10.1126/science.1094351 . PMID 15001781 . S2CID 31175981 .
- ^ Jump up to: а беременный Yarovinsky F, Zhang D, Andersen JF, Bannenberg GL, Serhan CN, Hayden MS, et al. (Июнь 2005 г.). «TLR11 активация дендритных клеток протозойским профилиноподобным белком» . Наука . 308 (5728): 1626–9. Bibcode : 2005sci ... 308.1626y . doi : 10.1126/science.1109893 . PMID 15860593 . S2CID 34165967 .
- ^ Jump up to: а беременный Yarovinsky F, Hieny S, Sher A (декабрь 2008 г.). «Распознавание токсоплазмы Gondii с помощью TLR11 предотвращает индуцированную паразитом иммунопатологию» . Журнал иммунологии . 181 (12): 8478–84. doi : 10.4049/jimmunol.181.12.8478 . PMC 4809201 . PMID 19050265 .
- ^ Mathur R, Oh H, Zhang D, Park SG, Seo J, Koblansky A, et al. (Октябрь 2012 г.). «Мышиная модель инфекции Salmonella Typhi» . Клетка . 151 (3): 590–602. doi : 10.1016/j.cell.2012.08.042 . PMC 3500584 . PMID 23101627 .
- ^ Птица Л (2005). «Врожденный иммунитет: новый лиганд для TLR11» . Природа обзоры иммунологии . 5 (6): 432. doi : 10.1038/nri1638 .
- ^ Хатай Х., Лепелли А., Зенг В., Хейден М.С., Гош С. (2016). «Toll-подобный рецептор 11 (TLR11) взаимодействует с флагеллином и профилин с помощью разрозненных механизмов» . Plos один . 11 (2): E0148987. doi : 10.1371/journal.pone.0148987 . PMC 4747465 . PMID 26859749 .
- ^ Pifer R, Benson A, Sturge CR, Yarovinsky F (февраль 2011 г.). «UNC93B1 необходим для активации TLR11 и IL-12-зависимой устойчивости хозяина к токсоплазме Gondii» . Журнал биологической химии . 286 (5): 3307–14. doi : 10.1074/jbc.m110.171025 . PMC 3030336 . PMID 21097503 .
- ^ Lauw FN, Caffrey DR, Golenbock DT (октябрь 2005 г.). «Мышей и человека: TLR11 (наконец -то) находит профилин». Тенденции в иммунологии . 26 (10): 509–11. doi : 10.1016/j.it.2005.08.006 . PMID 16111920 .
- ^ Ишии К.Дж., Кояма С., Накагава А., Кобан С., Акира С. (июнь 2008 г.). «Врожденные иммунные рецепторы и за его пределами: понимание микробных инфекций» . Ячейка и микроб . 3 (6): 352–63. doi : 10.1016/j.chom.2008.05.003 . PMID 18541212 .
- ^ Atmaca HT, Kul O, Karakuş E, Terzi OS, Canpolat S, Antoplioğlu T (июнь 2014 г.). «Астроциты, микроглия/макрофаги и нейроны, экспрессирующие Toll-подобный рецептор 11, способствуют врожденному иммунитету против инфекции энцефалитовой токсоплазмы Gondii». Нейробиология . 269 : 184–91. doi : 10.1016/j.neuroscience.2014.03.049 . PMID 24704432 . S2CID 6717043 .
- ^ Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2001). «Производство вооруженных эффекторных Т -клеток» . Иммунобиология (5 -е изд.). Нью -Йорк: Гарлендская наука. ISBN 0-8153-3642-х .
- ^ Платтнер Ф., Яровинский Ф., Ромеро С., Дидри Д., Карлиер М.Ф., Шер А., Солдати-Фавр Д (февраль 2008 г.). «Toxoplasma Profilin необходим для инвазии клеток-хозяина и TLR11-зависимой индукции ответа интерлейкина-12» . Ячейка и микроб . 3 (2): 77–87. doi : 10.1016/j.chom.2008.01.001 . PMID 18312842 .