유료 유사 수용체: 면역 인식 및 반응의 문지기

유료 유사 수용체: 면역 인식 및 반응의 문지기

유료 유사 수용체란 무엇입니까?

TLR(Toll-like Receptor)은 미생물 침입자에 대한 면역 체계의 방어에 중요한 역할을 하는 단백질 종류입니다. 이러한 막관통 수용체는 대식세포, 수지상 세포, B 세포를 포함한 다양한 면역 세포뿐만 아니라 상피 세포와 같은 비면역 세포에서도 발견됩니다. TLR은 병원체 관련 분자 패턴(PAMP)으로 알려진 병원체와 관련된 특정 분자 패턴을 인식하는 데 특화되어 있습니다. PAMP의 존재를 감지함으로써 TLR은 병원체를 제거하고 적절한 면역 방어를 시작하는 데 도움이 되는 일련의 면역 반응을 촉발합니다.

Toll Like 수용체와 선천적 면역

Toll 유사 수용체는 감염에 대한 첫 번째 방어선 역할을 하는 선천성 면역 체계의 기능에 필수적입니다. 이러한 수용체를 통해 면역 체계는 박테리아 세포벽 구성 요소, 바이러스 핵산 및 곰팡이 세포벽 구성 요소를 비롯한 광범위한 미생물 구성 요소를 인식할 수 있습니다. TLR은 이러한 외부 분자를 감지하고 이에 반응함으로써 면역 체계를 활성화하여 전염증성 사이토카인, 케모카인 및 항균 펩타이드를 생성합니다. 이 반응은 감염 부위에 면역 세포를 모집하고 식균 작용을 강화하며 전반적인 면역 반응을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 더욱이, Toll 유사 수용체는 후속 적응 면역 반응을 형성하고 면역학적 기억 생성을 촉진함으로써 적응 면역의 발달에도 기여합니다.

유료 수용기 구조

TLR(Toll-like Receptor)은 병원체 관련 분자 패턴(PAMP)을 인식하고 면역 반응을 시작할 수 있는 독특한 구조적 특성을 가지고 있습니다. TLR은 리간드 인식을 위한 류신이 풍부한 반복부(LRR)가 있는 세포외 도메인, 이를 세포막에 고정하는 막횡단 도메인, Toll/인터류킨-1 수용체(TIR) ​​도메인이라고 불리는 세포내 신호전달 도메인으로 구성됩니다. 세포외 LRR은 다양한 PAMP와 상호작용하는 다양한 표면을 형성하는 반면, TIR 도메인은 어댑터 분자와의 단백질-단백질 상호작용을 통해 하류 신호전달을 촉진합니다. TLR은 동종이량체화 또는 이종이량체화할 수 있으며 보조 수용체, 보조 인자 및 글리코실화에 의해 기능이 향상될 수 있습니다.
TLR1/TLR2 이종이량체의 구조. 출처: PDB

수용체 분류와 같은 유료

Toll 유사 수용체(TLR) 계열은 병원체와 관련된 특정 분자 패턴의 인식에 관여하는 막횡단 단백질 그룹으로 구성됩니다. 포유동물에는 현재 13개의 TLR이 알려져 있으며(TLR 10은 인간에게 특이적이며, TLR 11, 12, 13은 생쥐에 특이적임), 각각은 뚜렷한 리간드 특이성과 신호 전달 특성을 가지고 있습니다. 이러한 수용체는 종 전체에 걸쳐 진화적으로 보존되어 있으며 면역 반응을 시작하고 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.

유료 수용기 위치

TLR을 분류하는 한 가지 방법은 셀룰러 위치를 기반으로 합니다. TLR1, TLR2, TLR4, TLR5 및 TLR6은 세포 표면에 발현되어 세포외 병원체와 직접 상호작용할 수 있습니다. 대조적으로, TLR3, TLR7, TLR8 및 TLR9는 엔도솜 내에 위치하여 면역 세포에 의해 삼켜진 세포내 병원체의 핵산을 인식할 수 있습니다.
현지화에 따른 TLR 분류

포유류의 유료 유사 수용체

다음은 포유류 세포에서 발현되는 톨 유사 수용체 목록입니다. TLR10은 인간에게만 해당되는 반면, TLR 11, 12 및 13은 마우스에만 해당됩니다.
유료 유사 수용체
세포 발현
세포 위치 파악
리간드
적응성 단백질

대식세포, 수지상 세포, 호중구

세포 표면

세균성 지질단백질

대식세포, 수지상 세포, 호중구, 상피 세포

세포 표면

세균성 지질단백질, 리포테이코산, 펩티도글리칸, 자이모산, 리포아비노만난

수지상 세포, 대식세포

엔도솜

이중 가닥 RNA

대식세포, 수지상 세포, B 세포, 상피 세포

세포 표면

지질다당류(LPS), 리포테이코산

대식세포, 수지상 세포, 상피 세포

세포 표면

세균성 플라겔린

대식세포, 수지상 세포, 호중구

세포 표면

세균성 지질단백질

대식세포, 수지상 세포, 호중구형질세포양 수지상 세포, B 세포

엔도솜

바이러스성 ssRNA

단핵구, 대식세포, 수지상 세포

엔도솜

바이러스성 ssRNA

형질세포 모양 수지상 세포, B 세포

엔도솜

박테리아 및 바이러스 CpG DNA

B 세포

세포 표면

알려지지 않은

TLR11

대식세포, 수지상 세포

Lorem엔도솜

프로필린 유사 단백질, Toxoplasma gondii

TLR12

대식세포, 수지상 세포

엔도솜

알려지지 않은

TLR13

B 세포

엔도솜

알려지지 않은

알려지지 않은

TLR 리간드 인식 - PAMP 및 DAMP

TLR은 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 기타 미생물에서 파생된 광범위한 PAMP를 인식하는 데 특화되어 있습니다. 이러한 PAMP에는 박테리아 세포벽 구성 요소, 바이러스 핵산 및 곰팡이 세포벽 구성 요소가 포함됩니다. 각 TLR은 특정 인식 패턴을 나타내므로 고유한 PAMP를 감지할 수 있습니다. PAMP와 TLR의 결합은 침입하는 병원체에 대한 면역 반응을 활성화하는 세포내 신호 전달 경로를 유발합니다.
PAMP 외에도 특정 TLR(TLR2, TLR4 및 TLR9)은 조직 손상 또는 세포 스트레스 중에 방출되거나 노출된 내인성 분자를 감지하는 능력을 가지고 있습니다. DAMP로 알려진 이러한 분자는 조직 손상이나 세포 기능 장애를 나타내는 위험 신호로 작용합니다. DAMP에는 열충격 단백질, 세포외 기질 성분, 고이동성 그룹 박스 1 단백질, 미토콘드리아 DNA와 같은 분자가 포함됩니다. TLR에 의한 DAMP의 인식은 PAMP와 유사한 신호 전달 경로를 유발하여 면역 반응을 활성화하고 조직 복구 과정을 시작합니다.

Toll Like 수용체 기능

인식되면 TLR은 세포내 신호 전달 경로를 시작하여 염증성 사이토카인, 케모카인 및 항균 인자의 생성을 유도합니다. TLR 활성화는 또한 항원 제시 세포의 성숙과 활성화를 촉진하여 적응성 면역 반응의 발달을 촉진합니다. 또한 TLR은 면역 항상성과 염증 해결에 기여합니다. PAMP 인식과 이에 따른 면역 반응 활성화를 통해 TLR은 감염에 대한 숙주 방어, 선천 면역과 적응 면역 연결, 면역 균형 유지에 중요한 역할을 합니다.

TLR 신호

TLR 신호전달에는 리간드가 Toll 유사 수용체에 결합할 때 발생하는 일련의 사건이 포함되어 면역 반응이 활성화됩니다. 특정 병원체 관련 분자 패턴(PAMP) 또는 내인성 위험 관련 분자 패턴(DAMP)을 인식하면 TLR은 형태 변화를 겪고 수용체 복합체를 형성합니다. 이는 TLR 및 특정 신호 전달 경로에 따라 MyD88(골수 분화 1차 반응 88), TRIF(TIR 도메인 함유 어댑터 단백질 유도 인터페론-β) 또는 둘 다와 같은 세포내 어댑터 단백질의 모집을 촉발합니다. 이러한 어댑터 단백질은 키나제 및 전사 인자를 포함한 하류 신호 분자를 모집하기 위한 플랫폼 역할을 합니다. TLR에 의해 활성화된 신호 전달 경로는 전염증성 사이토카인, 케모카인, I형 인터페론 및 기타 면역 매개체의 생산으로 정점에 이릅니다. TLR 신호 전달은 병원체에 대한 즉각적인 면역 반응을 활성화할 뿐만 아니라 적응 면역 반응을 형성하고 면역 기억에 기여합니다. TLR 신호 전달 경로를 이해하는 것은 타고난 면역 인식 메커니즘을 밝히고 면역 반응을 조절하기 위한 표적 전략을 개발하는 데 필수적입니다.

TLR 임상적 의의

TLR과 암

TLR 신호전달의 조절 장애는 다양한 유형의 암의 발생 및 진행과 관련되어 있습니다. TLR은 만성 염증을 유도하고, 면역 회피를 촉진하고, 종양 세포 생존 및 증식을 촉진함으로써 종양 성장을 촉진할 수 있습니다. 또한, 비정상적인 TLR 신호전달은 혈관신생 인자 및 매트릭스 금속단백분해효소의 생성을 자극하고 종양 침입 및 전이를 촉진함으로써 종양 미세환경에 기여할 수 있습니다. 따라서 TLR 또는 그 하류 신호 전달 요소를 표적으로 삼는 것이 암 치료를 위한 잠재적인 치료 접근법으로 등장했습니다.

TLR과 염증

TLR은 염증 반응의 주요 조절자이며, TLR의 활성화는 전염증성 사이토카인과 케모카인의 생성을 유도합니다. 조절되지 않은 TLR 신호전달은 자가면역 질환, 심혈관 질환 및 신경퇴행성 질환을 비롯한 다양한 장애의 발병과 관련된 만성 염증의 원인이 될 수 있습니다. 반대로, 결함이 있는 TLR 신호 전달은 면역 반응을 손상시키고 감염에 대한 감수성을 증가시킬 수 있습니다. 따라서 염증에서 TLR의 역할을 이해하는 것은 면역 반응을 조절하고 면역 항상성을 회복하는 것을 목표로 하는 표적 치료 전략을 개발하는 데 중요합니다.

결론

TLR(Toll-like Receptor)은 선천성 면역 체계의 핵심 역할을 하며 병원체 관련 분자 패턴(PAMP) 및 내인성 위험 관련 분자 패턴(DAMP)을 인식하는 데 중요한 센서 역할을 합니다. 다양한 리간드 인식 기능을 통해 TLR은 면역 반응을 활성화하는 신호 전달 계통을 시작하여 전염증성 사이토카인, 케모카인 및 항균 인자의 생성을 촉진합니다. TLR은 미생물 침입자에 대한 즉각적인 방어에 기여할 뿐만 아니라 선천성 면역과 적응성 면역을 연결하고 적응성 면역 반응을 형성하며 면역 항상성을 유지하는 데 중추적인 역할을 합니다. 그러나 조절되지 않은 TLR 신호 전달은 암 및 만성 염증과 같은 질병과 관련된 비정상적인 활성화 또는 억제와 함께 중요한 임상적 의미를 가질 수 있습니다. TLR 신호 전달의 복잡한 메커니즘과 임상적 중요성을 이해하면 TLR을 표적으로 삼고 면역 반응을 조절하며 면역 균형을 회복하는 치료 전략을 개발하는 데 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
17th Sep 2024 Sans riaz

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