AlegsaOnline.com

Receptory toll-podobne

Autor: Leandro Alegsa

03-04-2021

Receptory Toll-podobne (TLR) są białkami, które działają we wrodzonym układzie odpornościowym i w układzie pokarmowym. Mają one charakter błonowy, czyli sięgają od zewnątrz komórki do jej wnętrza.

TLR rozpoznają cząsteczki pochodzące od mikrobów. Kiedy mikroby przedostaną się przez bariery fizyczne, takie jak skóra czy błona śluzowa jelit, są rozpoznawane przez TLR. TLR uruchamiają odpowiedź komórek odpornościowych.

Sygnalizacja TLR prowadzi do indukcji lub supresji genów, które regulują odpowiedź zapalną. W sumie, tysiące genów są aktywowane przez sygnalizację TLR, a TLR są jednym z najważniejszych sposobów modulacji genów.

Wykazano również, że receptory Toll-podobne, dzięki obecności w komórkach dendrytycznych, stanowią ważne ogniwo łączące odporność wrodzoną i adaptacyjną.

Zakrzywiony region bogaty w powtórzenia leucyny receptorów Toll-podobnych, reprezentowany tutaj przez TLR3

Dalsza rodzina

Większość gatunków ssaków posiada od dziesięciu do piętnastu typów receptorów Toll-podobnych. Trzynaście TLR (od TLR1 do TLR13) zostało zidentyfikowanych u ludzi i myszy, a podobne zostały znalezione u innych gatunków ssaków. TLRs nie są identyczne u wszystkich ssaków. Na przykład, gen kodujący białko podobne do TLR10 u ludzi jest obecny u myszy, ale wydaje się, że został w pewnym momencie uszkodzony przez retrowirusa. Z drugiej strony, myszy wykazują ekspresję TLR 11, 12 i 13, z których żaden nie występuje u ludzi. Inne ssaki mogą wykazywać ekspresję TLR, które nie występują u ludzi. Gatunki nie będące ssakami mogą posiadać TLR inne niż ssaki.

Historia

Swoją nazwę zawdzięczają podobieństwu do białka kodowanego przez gen Toll, zidentyfikowany u Drosophila w 1985 roku przez Christiane Nüsslein-Volhard. Wspomniany gen, gdy jest zmutowany, sprawia, że muszki Drosophila wyglądają nietypowo. Badacze byli tak zaskoczeni, że spontanicznie wykrzyknęli po niemiecku "Das ist ja toll!", co tłumaczy się jako "To jest wspaniałe!".

Receptory Toll-podobne są obecnie zaliczane do kluczowych cząsteczek, które ostrzegają układ odpornościowy o obecności infekcji mikrobiologicznych. W 1996 r. Jules A. Hoffmann i jego współpracownicy odkryli, że Toll odgrywa zasadniczą rolę w odporności muchy na infekcje grzybicze. Działa on poprzez aktywację syntezy peptydów przeciwdrobnoustrojowych. Roślinne homologi zostały odkryte w 1995 r. (ryż XA21) i 2000 r. (Arabidopsis FLS2).

Funkcja TLR 4 jako receptora wyczuwającego lipopolisacharyd (LPS) została odkryta przez Bruce'a A. Beutlera i współpracowników. Pracownicy ci udowodnili, że myszy, które nie mogły reagować na LPS, miały mutacje, które znosiły funkcję TLR4. W ten sposób zidentyfikowano TLR4 jako jeden z kluczowych elementów receptora dla LPS.

Pytania i odpowiedzi

P: Czym są receptory Toll-podobne (TLR)?

O: Receptory Toll-podobne (TLR) to białka, które funkcjonują we wrodzonym układzie odpornościowym i układzie pokarmowym.

P: Jaka jest struktura TLR?

TLR to białka rozprzestrzeniające się w błonie, które docierają z zewnątrz komórki do jej wnętrza.

P: Jakie cząsteczki rozpoznają TLR?

TLR rozpoznają cząsteczki pochodzące od drobnoustrojów.

P: Co się dzieje, gdy drobnoustroje przedostaną się przez bariery fizyczne, takie jak skóra lub błona śluzowa przewodu pokarmowego?

O: Gdy drobnoustroje przedostaną się przez bariery fizyczne, takie jak skóra lub błona śluzowa przewodu pokarmowego, są rozpoznawane przez TLR, a TLR uruchamiają odpowiedź komórek odpornościowych.

P: Jaka jest rola sygnalizacji TLR?

O: Sygnalizacja TLR prowadzi do indukcji lub supresji genów, które orkiestrują odpowiedź zapalną, a tysiące genów są aktywowane przez sygnalizację TLR.

P: W jaki sposób receptory Toll-podobne są ważne dla modulacji genów?

TLR są jednym z najważniejszych sposobów modulacji genów.

P: Jaka jest rola receptorów Toll-podobnych w odporności adaptacyjnej?

O: Wykazano, że receptory Toll-podobne są ważnym ogniwem łączącym odporność wrodzoną i adaptacyjną poprzez ich obecność w komórkach dendrytycznych.