Toll样受体及其信号转导
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tlr信号转导原理引言:tlr信号转导是指Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)家族在免疫系统中起到信号传导的重要作用。
TLR是一类跨膜受体,主要存在于免疫细胞表面,能够识别和结合到病原体的分子模式,并启动相应的免疫应答。
本文将介绍TLR的结构特点、信号转导机制以及其在免疫应答中的重要作用。
一、TLR的结构特点TLR是一类由多个跨膜蛋白组成的受体家族,目前已经发现了十多种不同的TLR。
这些TLR的结构特点有以下几个方面:1. 跨膜结构:TLR大部分由一个跨膜蛋白组成,跨膜区域具有保守的氨基酸序列。
2. 外显区域:TLR的外显区域分为N端和C端两部分,N端是TLR 家族的保守结构域,能够识别和结合到病原体的分子模式。
3. 受体配体:不同的TLR能够识别和结合到不同的病原体分子模式,如TLR2能够识别和结合到细菌的脂多糖,TLR3能够识别和结合到病毒的双链RNA等。
二、TLR的信号转导机制TLR的信号转导机制主要包括三个关键步骤:识别和结合、信号传导和免疫应答。
1. 识别和结合:TLR的外显区域能够识别和结合到病原体的分子模式,如细菌的脂多糖、病毒的双链RNA等。
2. 信号传导:识别和结合后,TLR能够激活下游信号分子,启动信号传导通路。
TLR主要通过两条信号传导通路进行信号转导:MyD88依赖通路和TRIF依赖通路。
a. MyD88依赖通路:大部分TLR通过MyD88依赖通路传递信号。
在这条通路中,TLR与MyD88蛋白结合,激活下游信号分子,最终激活核转录因子NF-κB和IRF,促进炎症因子和抗病毒因子的产生。
b. TRIF依赖通路:少数TLR通过TRIF依赖通路传递信号。
在这条通路中,TLR与TRIF蛋白结合,激活下游信号分子,最终激活IRF和NF-κB,促进抗病毒因子的产生。
3. 免疫应答:信号传导通路的激活会引起一系列的免疫应答,包括炎症反应、抗病毒应答和抗肿瘤应答等。
Toll样受体-4及其介导的信号转导与急性前葡萄膜炎王婧;卢弘【摘要】急性前葡萄膜炎是最常见的葡萄膜炎,其发病机制尚不明确.近年来研究认为,G阴性细菌感染启动、Toll样受体-4介导的信号转导在急性前葡萄膜炎的发病机制中发挥重要作用.本文对目前脂多糖-Toll样受体-4信号转导通路及通过对该通路干预来调控炎症的相关研究进展进行综述,以期为前葡萄膜炎的治疗提供新的思路.【期刊名称】《眼科新进展》【年(卷),期】2011(031)010【总页数】4页(P987-990)【关键词】脂多糖;Toll样受体-4;信号转导;急性前葡萄膜炎【作者】王婧;卢弘【作者单位】100020 北京市,首都医科大学附属北京朝阳医院眼科;100020 北京市,首都医科大学附属北京朝阳医院眼科【正文语种】中文【中图分类】R773急性前葡萄膜炎是临床最常见的葡萄膜炎,被认为是自身免疫功能破坏导致的疾病,但是确切的发病机制和始动因素尚未明确,研究认为其始动可能和G阴性细菌感染有关[1]。
内毒素是G阴性细胞多糖细胞壁的主要成分,其化学本质是脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)。
作为 LPS的受体,Toll样受体-4(Toll like receptor 4,TLR4)参与LPS介导的细胞激活和损伤。
在眼免疫炎症疾病中,TLR4参与的信号转导发挥着重要的作用。
现对近期相关研究进展进行综述。
1 LPS-TLR4及其MyD88依赖的信号转导1.1 关键分子在信号转导中的作用1.1.1 LPS结合蛋白脂多糖结合蛋白(lipopolysaccharide binding protein,LBP)是一种主要由肝脏合成的急性期反应蛋白,与LPS结构中的脂质A具有高度的亲和性,其主要作用是识别LPS,与LPS相互作用形成LPS-LBP复合物,催化LPS转移到分化抗原簇14(cluster of differentiation 14,CD14),起着脂质呈递作用。
摘要Toll样受体家族可以识别几乎所有的病原微生物的一些结构组分和代谢产物,通过信号转导通路诱发细胞因子和趋化因子等启动机体的天然免疫,构成了机体抵抗病原微生物的第一道防线,在免疫学研究中一直是一个很受关注的家族。
不同TLRs分子有不同的配体,如TLR3主要识别病毒dsRNA和Poly I:C;TLR4主要识别LPS等。
TLRs的活化是一把双刃剑。
一方面TLRs的活化在启动天然免疫应答和适应性免疫应答中发挥重要作用,另外一方面过渡活化或者活化异常可能引起急慢性疾病。
因此TLR信号转导通路的负相调控成为天然免疫研究中的热点问题。
曾有实验表明定位于溶酶体的Rab7b,能够通过转运TLR4受体到溶酶体进行降解,从而负相调控TLR4的信号转导。
而Rab7和Rab7b在分子水平上,有超过50%的一致性和65%的相似性,因此我们推测Rab7和Rab7b可能有相似的功能。
目的:本实验通过建立稳定表达Rab7及其突变体的巨噬细胞系,分析稳定表达细胞系的生物学特性,研究Rab7及其突变体基因过表达后对LPS和Poly I:C刺激的巨噬细胞表达细胞因子的影响。
方法:将Rab7及其突变体Rab7(T22N)的真核表达载体通过脂质体法转染细胞,G418选择性培养基筛选,建立稳定表达Rab7及Rab7T22N的细胞系。
通过RT-PCR和Western Blot方法鉴定稳定表达细胞系。
通过观察细胞形态及MTT法分析稳定表达细胞系的生长特性。
以LPS和Poly I:C刺激稳定表达细胞系不同时间后检测细胞因子的表达量变化。
结果:与转染空质粒的细胞相比,转染Rab7和Rab7T22N的细胞中Rab7的mRNA和蛋白水平都显著增高。
Rab7过表达后引起细胞形态变化并显著抑制了细胞增殖,Rab7T22N过表达后促进细胞增殖。
Rab7过表达后,巨噬细胞在LPS和Poly I:C刺激后分泌的细胞因子显著降低,而Rab7T22N过表达后其的分泌又恢复。
Toll样受体简介及TLR2在类风湿关节炎中的研究进展Toll样受体(Toll like receptors,TLRs)作为天然免疫分子的成员已经成为目前免疫学研究的热点,迄今为止人类TLR家族至少包括有11个成员[1],主要表达在单核细胞和树突状细胞,它们参与多种免疫反应,对类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的发病也有突出影响。
TLR2是Toll样受体家族的重要成员,本文就TLRs做一简介,并对TLR2在RA中的研究进展做一综述。
1 Toll样受体简介Toll样受体最早是在研究果蝇的胚胎发育中发现的,称为Toll受体,它们不仅是果蝇胚胎发育过程中的必须成份蛋白,同时也能介导天然免疫,抵抗微生物的感染[2]。
1997年Janeway[3]等首次发现与果蝇同源的人的Toll蛋白,并命名为TLRs。
1.1 TLRs的结构和分布哺乳动物的TLRs均为Ⅰ型跨膜蛋白受体,主要由三个功能区构成:胞外区、跨膜区和胞内区。
胞外区含有18-31个富含亮氨酸的重复序列(leucine rich repeats,LRR),研究发现TLR家族成员胞外区的同源性差,提示不同的TLR成员与不同的配体结合[4],亦即表示LRR具有决定TLRs与配体结合部位的特异性。
TLR的胞内区与人白介素-Ⅰ受体(IL-IR)胞内区结构相似,故称为TIR结构域(Toll/IL-IR domain,TIR)[5],TIR结构负责向下游进行信号转导,它是TLR和IL-IR向下游转导信号的核心元件,其关键位点的突变或序列缺失会阻断信号下传。
TLRs分布广泛,大部分组织至少表达一种TLR,有些甚至表达全部,其中所有淋巴组织都有TLRs的表达,在外周血白细胞中表达水平最高,单核/巨噬细胞、B细胞、T细胞及DC都表达TLR mRNA。
1.2 TLRs的配体TLRs是一类Ⅰ型跨膜形式识别受体(pattern recognition receptors,PRR),它主要识别广泛存在于病原体细胞表面的分子标志,即病原相关分子模式(pathogen associated molecular patterns,PAMPs),从而迅速激活免疫反应的。
Toll样受体信号通路的研究进展Toll样受体信号通路的研究进展摘要Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)是近年来发现的一类模式识别受体,通过识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern,PAMP)激活天然免疫。
而髓样分化因子(myeloid differentiation factor 88,MyD88)是TLR信号通路中的一个关键接头分子,在传递上游信息和疾病发生发展中具有重要的作用。
本文对Toll样受体、髓样分化因子88的分子结构和基本功能,及T oll样受体的信号传导通路进行了综述。
关键词T oll样受体;髓样分化因子88;信号通路;负调控机制免疫系统识别“非我”和“自我”的过程是依赖于不同的受体来完成的,作为先天性免疫系统的重要组成部分及连接获得性免疫与先天性免疫的“桥梁”, TLRs 是生物的一种模式识别受体(pattern recognition receptor, PRR),它主要通过识别病原相关分子模式PAMPs来启动免疫反应。
而MyD88是Toll受体信号通路中的一个关键接头分子,是第一个被鉴定的含TIR结构域的接头蛋白分子,在传递上游信息和疾病发生发展中具有重要的作用。
1TLR的结构与基本功能Toll样受体一词来自对果蝇的研究,是决定果蝇背腹分化的基因所编码的一种跨膜受体蛋白,同时还参与果蝇的免疫反应,具有介导抗真菌感染信号转导的功能[1]。
后来在哺乳动物也发现有与Toll受体同源的受体分子,统称为称为Toll 样受体TLRs。
TLRs是广泛分布在免疫细胞尤其非特异免疫细胞以及某些体细胞表面的一类模式识别受体,它们可以直接识别结合某些病原体或其产物所共有的高度保守的特定分子结构,即病原相关分子模式。
迄今为止,已经发现哺乳动物至少有13种toll样受体,其中人的toll样受体鉴定出11种(TLR1-TLR11) [2]。
Toll样受体及其信号转导
作者:王梁华, 司宇红, 焦炳华
作者单位:王梁华,焦炳华(第二军医大学基础医学部卫生毒理学教研室,), 司宇红(中国药科大学生物制药学院,)
刊名:
生物化学与生物物理进展
英文刊名:PROGERSS IN BILCHEMISTRY AND BIOPHYSICS
年,卷(期):2001,28(3)
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本文链接:/Periodical_swhx200103008.aspx。