Reseptor Mirip-Toll dan Pengenalan Pola

Reseptor mirip-Toll (TLR) adalah famili reseptor pengenal pola yang mendeteksi tanda molekuler mikroba dan kerusakan jaringan yang lestari dan memicu respons imun bawaan. Reseptor ini merupakan prototipe bagaimana sistem imun bawaan membedakan kelas patogen yang luas melalui reseptor yang dikodekan secara germline daripada reseptor yang tersusun ulang dari imunitas adaptif.

Definition

Reseptor mirip-Toll adalah reseptor pengenal pola transmembran yang mengikat pola molekuler mikroba atau terkait kerusakan yang lestari dan memulai pensinyalan intraseluler yang mengaktifkan respons imun bawaan dan inflamasi.

Scope

Entri ini mencakup konsep pengenalan pola, ligan (pola molekuler terkait patogen dan terkait kerusakan) yang dideteksi TLR, lokalisasi TLR yang berbeda pada permukaan sel dan endosom, serta pensinyalan yang bergantung pada adaptor yang berpuncak pada ekspresi gen inflamasi. Ini adalah topik referensi biokimia dan imunologi, bukan panduan klinis.

Core questions

• Pola molekuler apa yang dikenali oleh reseptor mirip-Toll?
• Bagaimana sistem imun bawaan mencapai pengenalan yang luas dengan seperangkat reseptor yang terbatas?
• Bagaimana lokalisasi reseptor membentuk ligan yang dapat dideteksi oleh TLR?
• Bagaimana keterlibatan TLR menyebabkan ekspresi gen inflamasi?

Key concepts

• Reseptor pengenal pola
• Pola molekuler terkait patogen
• Pola molekuler terkait kerusakan
• Pengenalan yang dikodekan secara germline
• TLR permukaan sel versus endosomal
• Protein adaptor (MyD88, TRIF)
• Ekspresi gen inflamasi yang digerakkan oleh NF-kB
• Penghubung imun bawaan-ke-adaptif

Key theories

Hipotesis pengenalan pola (Janeway)

Imunitas bawaan menggunakan repertoar terbatas reseptor yang dikodekan secara germline untuk mendeteksi pola molekuler lestari yang dimiliki oleh kelas mikroba, memungkinkan sistem untuk membedakan kategori patogen yang luas dan untuk memberi sinyal aktivasi pertahanan tanpa paparan sebelumnya.

Mechanisms

Reseptor mirip-Toll membawa ektodomain pengulang kaya leusin yang mengikat pola molekuler lestari dan domain TIR sitoplasma yang menukleasi pensinyalan. TLR permukaan sel biasanya merasakan komponen membran dan dinding mikroba, sementara TLR endosomal merasakan asam nukleat mikroba, suatu pengaturan lokalisasi yang berkontribusi untuk membedakan molekul mikroba dari molekul diri. Keterlibatan ligan mendorong dimerisasi reseptor dan perekrutan adaptor domain TIR, terutama MyD88 dan TRIF, yang merakit kompleks kinase yang mengaktifkan faktor transkripsi seperti NF-kB dan faktor pengatur interferon. Hasilnya adalah transkripsi sitokin inflamasi dan interferon tipe I yang memobilisasi pertahanan bawaan dan membantu membentuk respons adaptif selanjutnya.

Clinical relevance

Pengenalan pola oleh TLR sangat penting untuk pertahanan inang dan inflamasi, dan pensinyalan TLR yang tidak teratur terlibat dalam sepsis, inflamasi kronis, dan kondisi autoimun. Entri ini menjelaskan biologi yang mendasari dan tidak menawarkan rekomendasi diagnostik atau terapeutik.

History

Charles Janeway mengusulkan bahwa imunitas bawaan bergantung pada reseptor yang dikodekan secara germline yang mengenali pola mikroba yang lestari, dan identifikasi homolog Toll manusia pada tahun 1997 yang mengaktifkan pensinyalan imun memberikan dukungan molekuler. Pekerjaan genetik pada lalat dan tikus kemudian menetapkan reseptor famili Toll sebagai sensor infeksi, dan satu dekade studi biokimia memetakan ligan TLR, adaptor, dan program transkripsi hilir.

Key figures

• Charles Janeway
• Ruslan Medzhitov
• Shizuo Akira
• Bruce Beutler
• Jules Hoffmann

Seminal works

• medzhitov-1997
• takeda-2003
• akira-2006

Frequently asked questions

Bagaimana sejumlah kecil reseptor dapat mengenali begitu banyak patogen?

Reseptor mirip-Toll mendeteksi pola molekuler lestari yang dimiliki oleh seluruh kelas mikroba daripada spesies individu, sehingga seperangkat reseptor yang dikodekan secara germline yang terbatas dapat mendeteksi kategori ancaman yang luas.

Mengapa beberapa reseptor mirip-Toll terletak di dalam endosom?

TLR endosomal mendeteksi asam nukleat mikroba; membatasi reseptor ini pada kompartemen intraseluler membantu membatasi pengenalan pada materi yang dikirim dari mikroba yang diinternalisasi dan mengurangi respons yang tidak tepat terhadap molekul diri.