Толл-подобный рецептор 11
Толл-подобный рецептор 11
Идентификаторы
ОрганизмMus Musculus
СимволТЛР11
UniProtQ6R5P0
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

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 toll-подобных рецепторов (TLR) и суперсемейству рецепторов интерлейкина-1/toll-подобных рецепторов. Было показано, что у мышей TLR11 распознает (бактериальный) флагеллин и (эукариотический) профилин, присутствующие на определенных микробах, он помогает распространять иммунный ответ хозяина. TLR11 играет фундаментальную роль как во врожденных , так и в адаптивных иммунных реакциях посредством активации фактора некроза опухоли-альфа , [1] ответа интерлейкина 12 (IL-12) [2] и секреции интерферона-гамма (IFN-гамма). [3] TLR11 обеспечивает иммунный ответ на множество микробов, включая Toxoplasma gondii ( T. gondii ), виды Salmonella [4] и уропатогенные E. coli , а также, вероятно, многие другие виды из-за высококонсервативной природы флагеллина и профилина. [5] [6]

Повтор, богатый лейцином

Структура и локализация

Белки в семействе TLR являются рецепторами распознавания образов , задача которых заключается в том, чтобы оповещать иммунную систему об чужеродных захватчиках. Этими чужеродными захватчиками могут быть бактерии, вирусы, грибы или паразиты. Каждый TLR имеет три домена, которые составляют его общую структуру: область повторов, богатых лейцином (LRR), трансмембранный домен и домен рецептора Toll/Interleukin-1 (TIR). Область LRR TLR11 взаимодействует с профилином T. gondii и уропатогенной E. coli. Он локализован в эндосомальном отсеке клетки, при этом область LRR обращена в эндосому. [7] Домен монтирует TLR11 к эндосомальной мембране и соединяет область LRR с доменом TIR. Наконец, домен TIR находится на цитозольной стороне клетки. Его задача заключается в инициировании сигнала, который активирует путь Toll в клетке. Конечным результатом пути Toll является экспрессия генов факторами транскрипции NF-κB и AP-1 , которые инициируют иммунный ответ на патоген.

TLR11 экспрессируется в макрофагах , дендритных клетках , а также эпителиальных клетках печени, почек и мочевого пузыря. [8]

Функция

У многих млекопитающих, включая людей, есть ген TLR11 . Но только у некоторых видов TLR11 может успешно кодировать функциональный белок, который способен играть активную роль во врожденном иммунном ответе. Человеческий TLR11 содержит стоп-кодоны , что означает, что функциональный белок TLR11 не обнаружен у людей. [9] Все коллективные знания о функции и иммунопатологии TLR11 получены в результате экспериментов на других животных, часто на мышах. [10]

Эксперименты на мышином TLR11 как in vivo, так и in vitro многое выявили о биологической роли TLR11. TLR11 играет основную роль «часового» для врожденной иммунной системы. Как и все TLR, TLR11 различает свои молекулы и чужеродные молекулы. Когда инфекция T. gondii или уропатогенной E. coli достигает клетки-хозяина, экспрессирующей TLR11 на своей поверхности, область LRR связывается с патогеном и активирует путь Toll через домен TIR. Фактор транскрипции NF-kappa B в конце пути транскрибирует провоспалительные цитокины (такие как IL-12) и хемокины . Активация пути Toll также приводит к экспрессии костимулирующих молекул на дендритных клетках, которые затем продолжают активировать наивные клетки CD4 в лимфатических узлах. [11]

Токсоплазма гондии

TLR11 иТ. гондии

T. gondii — это паразит -апикомплекс , который может вызывать инфекцию у людей. Паразит может жить во многих млекопитающих и птицах, но половую часть своего жизненного цикла он проводит у кошек. Кошачьи фекалии инфицированных кошек или недоваренное мясо инфицированного скота содержат ооцисты T. gondii . Проглатывание их может привести к токсоплазмозу — заболеванию, которое в худшем случае может вызвать энцефалит или выкидыш, поскольку болезнь передается от матери к плоду.

T. gondii и другие паразиты апикомплексов полагаются на актин -зависимую скользящую подвижность, чтобы получить доступ к телу. Эта форма клеточного движения требует профилина, белка, связывающего актиновые нити, который помогает реструктурировать актиновый цитоскелет . Без профилина T. gondii все еще может расти и размножаться, но он теряет способность проходить через клеточные слои и биологические барьеры, чтобы осуществить инфекцию. Таким образом, профилин является консервативным, необходимым белком для эффективности инфекции T. gondii . [12]

Профилин из T. gondii является критическим паразитарным лигандом для TLR11. Он преимущественно индуцирует выработку IL-12 в дендритных клетках, которые взаимодействуют с естественными клетками-киллерами и цитотоксическими Т-клетками . В одном исследовании мыши, выведенные так, чтобы не экспрессировать TLR11 ( нокаутированные мыши), не давали ответ IL-12 при стимуляции профилином. Дендритные клетки у нокаутированных мышей также не мигрировали в лимфатические узлы, останавливая инициацию адаптивного иммунного ответа. [2]

Кроме того, мыши, у которых отсутствует ген TLR11 , подвержены панкреатиту , некрозу жировых клеток и повышению воспалительных реагентов. Панкреатит также является патологической реакцией у людей на инфекцию T. gondii. [3] Дикие мыши способны вызывать иммунный ответ, характеризующийся выработкой IL-12 и IFN-гамма, которая не наблюдается у людей, у которых отсутствует функциональный белок TLR11.

TLR11 и уропатогенныекишечная палочка

Уропатогенная кишечная палочка — это бактерия, вызывающая инфекции мочевыводящих путей . Инфекция начинается с колонизации в уретре. Инфекция обычно поднимается и может в первую очередь поражать мочевой пузырь или почки, хотя последние более опасны из-за возможности передачи патогенов в кровоток.

TLR11 экспрессируется в эпителиальных клетках почек и мочевого пузыря мышей, клетках, которые выстилают мочевыводящие пути и защищают лежащую под ними ткань. В другом исследовании TLR11 на мышах воздействие человеческих уропатогенных бактерий E. coli на мышиные клетки, экспрессирующие TLR11, привело к активации NF-kappa B. В то время как мочевые пузыри как диких мышей, так и мышей с нокаутом были инфицированы почти одинаково, почки мышей без TLR11 имели в 10 000 раз больше бактерий и показали более сильную воспалительную реакцию, чем нормальные почки мышей. TLR11, по-видимому, распознает паттерн уропатогенных E. coli и может предотвратить восходящую инфекцию.

Важно отметить, что мыши как вид не борются с инфекциями мочевыводящих путей, как люди, если только некоторая часть их иммунного ответа TLR11 не становится нефункциональной. При функциональном TLR11 люди не могут так легко поддаваться инфекциям мочевыводящих путей. [1]

Ссылки

  1. ^ ab Zhang D, Zhang G, Hayden MS, Greenblatt MB, Bussey C, Flavell RA, Ghosh S (март 2004 г.). «Толл-подобный рецептор, который предотвращает инфекцию уропатогенными бактериями». Science . 303 (5663): 1522– 6. Bibcode :2004Sci...303.1522Z. doi :10.1126/science.1094351. PMID  15001781. S2CID  31175981.
  2. ^ ab Yarovinsky F, Zhang D, Andersen JF, Bannenberg GL, Serhan CN, Hayden MS и др. (июнь 2005 г.). "Активация TLR11 дендритных клеток простейшим профилин-подобным белком". Science . 308 (5728): 1626– 9. Bibcode :2005Sci...308.1626Y. doi : 10.1126/science.1109893 . PMID  15860593. S2CID  34165967.
  3. ^ ab Yarovinsky F, Hieny S, Sher A (декабрь 2008 г.). «Распознавание Toxoplasma gondii TLR11 предотвращает иммунопатологию, вызванную паразитом». Журнал иммунологии . 181 (12): 8478– 84. doi :10.4049/jimmunol.181.12.8478. PMC 4809201. PMID  19050265 . 
  4. ^ Mathur R, Oh H, Zhang D, Park SG, Seo J, Koblansky A и др. (октябрь 2012 г.). «Модель мышиной инфекции Salmonella typhi». Cell . 151 (3): 590– 602. doi :10.1016/j.cell.2012.08.042. PMC 3500584 . PMID  23101627. 
  5. ^ Bird L (2005). "Врожденный иммунитет: новый лиганд для TLR11". Nature Reviews Immunology . 5 (6): 432. doi : 10.1038/nri1638 .
  6. ^ Hatai H, Lepelley A, Zeng W, Hayden MS, Ghosh S (2016). «Toll-подобный рецептор 11 (TLR11) взаимодействует с флагеллином и профилином через разрозненные механизмы». PLOS ONE . ​​11 (2): e0148987. doi : 10.1371/journal.pone.0148987 . PMC 4747465 . PMID  26859749. 
  7. ^ Pifer R, Benson A, Sturge CR, Yarovinsky F (февраль 2011 г.). «UNC93B1 необходим для активации TLR11 и IL-12-зависимой устойчивости хозяина к Toxoplasma gondii». Журнал биологической химии . 286 (5): 3307– 14. doi : 10.1074/jbc.M110.171025 . PMC 3030336. PMID  21097503 . 
  8. ^ Lauw FN, Caffrey DR, Golenbock DT (октябрь 2005 г.). «О мышах и человеке: TLR11 (наконец-то) находит профилин». Trends in Immunology . 26 (10): 509– 11. doi :10.1016/j.it.2005.08.006. PMID  16111920.
  9. ^ Ishii KJ, Koyama S, Nakagawa A, Coban C, Akira S (июнь 2008 г.). «Врожденные иммунные рецепторы хозяина и не только: понимание микробных инфекций». Cell Host & Microbe . 3 (6): 352–63 . doi : 10.1016/j.chom.2008.05.003 . PMID  18541212.
  10. ^ Atmaca HT, Kul O, Karakuş E, Terzi OS, Canpolat S, Anteplioğlu T (июнь 2014 г.). «Астроциты, микроглия/макрофаги и нейроны, экспрессирующие Toll-подобный рецептор 11, способствуют врожденному иммунитету против энцефалитической инфекции Toxoplasma gondii». Neuroscience . 269 : 184– 91. doi :10.1016/j.neuroscience.2014.03.049. PMID  24704432. S2CID  6717043.
  11. ^ Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2001). «Производство вооруженных эффекторных Т-клеток». Иммунобиология (5-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 0-8153-3642-X.
  12. ^ Plattner F, Yarovinsky F, Romero S, Didry D, Carlier MF, Sher A, Soldati-Favre D (февраль 2008 г.). «Профилин токсоплазмы необходим для инвазии клеток-хозяев и индукции ответа интерлейкина-12, зависящей от TLR11». Cell Host & Microbe . 3 (2): 77– 87. doi : 10.1016/j.chom.2008.01.001 . PMID  18312842.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Toll-like_receptor_11&oldid=1268046864"