Tlr11 - receptor dla profiliny i flageliny

• Authors: Dominik Lenart , Magdalena Druszczyńska

Title variants

EN

Tlr11 as a receptor for profilin and flagellin

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Rodzina receptorów Toll-podobnych jest grupą transbłonowych białek rozpoznających konserwatywne wzorce molekularne patogenów (ang. pathogen associated molecular patterns, PAMPs). Ich cechą charakterystyczną jest występowanie wielu powtórzeń bogatych w leucynę w domenie zewnątrzkomórkowej i obecność domeny TIR w ich części cytoplazmatycznej. Kluczowa rola receptorów Toll-podobnych, będących swoistymi łącznikami odporności wrodzonej i nabytej, polega na inicjacji i regulacji odpowiedzi odpornościowej indukowanej przez wnikające do organizmu patogeny. Dotychczas odkryto 13 receptorów Toll-podobnych, z których dziesięć wykryto u ludzi (TLR1-10), a dwanaście u myszy (TLR1-9 i TLR11-13). Każdy z receptorów rozpoznaje zachowane w ewolucji związki, a wiążąc je prowadzi do aktywacji szeregu białek i wzbudzenia ekspresji wielu różnych genów. Cząsteczka TLR11 należy wraz z TLR12 i TLR13 do rodziny receptorów TLR11 występujących w błonie endosomów mysich komórek dendrytycznych, makrofagów oraz komórek nabłonkowych. Głównymi ligandami rozpoznawanymi przez ten receptor są flagelina wici bakteryjnych oraz profilina T. gondii. Mimo obecności homologicznego genu w komórkach ludzkich, ze względu na liczne kodony stop, nie ulega on transkrypcji. Wyniki wielu badań sugerują, że brak ekspresji cząsteczek TLR11 u ludzi może być jednym z ważnych elementów determinujących podatność na zakażenia wywoływane przez niektóre patogeny, których struktury PAMP rozpoznawane są przez ten receptor.

EN

Family of Toll-like receptors (TLR) is a group of transmembrane proteins, which recognize pathogen associated molecular patterns (PAMPs). Unique feature of these molecules is the presence of multiple leucine-rich repeats in the extracellular domain and a TIR domain located in the cytoplasmic part of the receptor. The key role of TLR receptors stems from their ability to connect innate and acquired immunity by regulating the immune responses against invading pathogens. Until now, thirteen TLRs have been discovered, out of which ten have been found in humans (TLR1-TLR10), and twelve (TLR1-9 and TLR11-13) in mice. Each TLR receptor recognizes and binds evolutionarily conserved molecules; in consequence a cascade of proteins is activated which leads to the expression of many different genes. TLR11 molecule belongs, along with TLR12 and TLR13, to Toll-like 11 receptor family found in the endosomal membrane of murine dendritic cells, macrophages and epithelial cells. Flagellin which builds bacterial flagella and T. gondi profilin are main ligands for that receptor. Although humans have an orthologue of TLR11 gene, it is nonfunctional due to the presence of many stop codons. Plentiful publications suggest that the lack of expression of TLR11 in humans can be one of the causes for increased susceptibility to some of the pathogens whose PAMPs are recognized by that receptor..

• Journal: Kosmos
• Year: 2015
• Volume: 64
• Issue: 2
• Pages: 281-291

Dates

published

2015

Contributors

author

Dominik Lenart

• Zakład Immunologii Komórkowej, Katedra Immunologii i Biologii Infekcyjnej, Instytut Mikrobiologii, Biotechnologii i Immunologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Łódzki, Banacha 12/16, 90-237 Łódż, Polska

author

Magdalena Druszczyńska

• Zakład Immunologii Komórkowej, Katedra Immunologii i Biologii Infekcyjnej, Instytut Mikrobiologii, Biotechnologii i Immunologii, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Uniwersytet Łódzki, Banacha 12/16, 90-237 Łódż, Polska

References

• Andrade W. A., Souza Mdo C., Ramos-Martinez E., Nagpal K., Dutra M. S., Melo M. B., Bartholomeu D. C., Ghosh S., Golenbock D. T., Gazzinelli R. T., 2013. Combined action of nucleic acid-sensing Toll-like receptors and TLR11/TLR12 heterodimers imparts resistance to Toxoplasma gondii in mice. Cell Host Microb. 13, 42-53.
• Botos I., Segal D. M., Davies D. R., 2011. The structural biology of Toll-like receptors. Structure 19, 447-459.
• Broz P., Ohlson M. B., Monack D. M., 2013. Innate immune response to Salmonella typhimurium, a model enteric pathogen. Gut Microb. 3, 62-70.
• Chang Z. L., 2010. Important aspects of Toll-like receptors, ligands and their signaling pathways. Inflam. Res. 59, 791-808.
• Deptuła W., Tokarz-Deptuła B., Niedźwiedzka P., 2006. Rola i znaczenie receptorów Toll-podobnych w odporności. Post. Mikrobiol. 45, 221-231.
• Dougan G., John V., Palmer S., Mastroeni P., 2011. Immunity to salmonellosis. Immunol. Rev. 240, 196-210.
• Eaves-Pyles T. D., Wong H. R., Odoms K., Pyles R. B., 2001. Salmonella flagellin-dependent proinflammatory responses are localized to the conserved amino and carboxyl regions of the protein. J. Immunol. 167, 7009-7016.
• Kucera K., Koblansky A. A., Saunders L. P., Frederick K. B., De La Cruz E. M., Ghosh S., Modis Y., 2010. Structure-based analysis of Toxoplasma gondii profilin: a parasite-specific motif is required for recognition by Toll-like receptor 11. J. Mol. Biol. 403, 616-629.
• Kumar H., Kawai T., Akira S., 2009. Toll-like receptors and innate immunity. Biochem. Biophys. Res. Comm.388, 621-625.
• Majewska M., Szczepanik M., 2006. The role of Toll-like receptors (TLR) in innate and adaptive immune responses and their function in immune response regulation. Post. Hig. Med. Dosw. 60, 52-63.
• Mathur R., Oh H., Zhang D., Park S. G., Seo J., Koblansky A., Hayden M. S., Ghosh S., 2012. A mouse model of Salmonella typhi infection. Cell 151, 590-602.
• Montoya J. G., Liesenfeld O., 2004. Toxoplasmosis. Lancet 363, 1965-1976.
• Oldenburg M., Kruger A., Ferstl R., Kaufmann A., Nees G., Sigmund A., Bathke B., Lauterbach H., Suter M., Dreher S., Koedel U., Akira S., Kawai T., Buer J., Wagner H., Bauer S., Hochrein H., Kirschning C..J., 2012. TLR13 recognizes bacterial 23S rRNA devoid of erythromycin resistance-forming modification. Science 337, 1111-1115.
• Pappas G., Roussos N., Falagas M. E., 2009. Toxoplasmosis snapshots: global status of Toxoplasma gondii seroprevalence and implications for pregnancy and congenital toxoplasmosis. Int. J. Parasitol. 39, 1385-1394.
• Pifer R., Benson A., Sturge C. R., Yarovinsky F., 2011. UNC93B1 is essential for TLR11 activation and IL-12-dependent host resistance to Toxoplasma gondii. J. Biol. Chem. 286, 3307-3314.
• Roach J. C., Glusman G., Rowen L., Kaur A., Purcell M. K., Smith K. D., Hood L. E., Aderem A., 2005. The evolution of vertebrate Toll-like receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102, 9577-9582.
• Skillman K. M., Daher W., Ma C. I., Soldati-Favre D., Sibley L. D., 2012. Toxoplasma gondii profilin acts primarily to sequester G-actin while formins efficiently nucleate actin filament formation in vitro. Biochemistry 51, 2486-2495.
• Smith K. D., Andersen-Nissen E., Hayashi F., Strobe K., Bergman M. A., Barrett S. L., Cookson B. T., Aderem A., 2003. Toll-like receptor 5 recognizes a conserved site on flagellin required for protofilament formation and bacterial motility. Nat. Immunol. 4, 1247-1253.
• Uematsu S., Jang M. H., Chevrier N., Guo Z., Kumagai Y., Yamamoto M., Kato H., Sougawa N., Matsui H., Kuwata H., Hemmi H., Coban C., Kawai T., Ishii K. J., Takeuchi O., Miyasaka M., Takeda K., Akira S., 2006. Detection of pathogenic intestinal bacteria by Toll-like receptor 5 on intestinal CD11c+ lamina propria cells. Nat. Immunol. 7, 868-874.
• Yarovinsky F., Zhang D., Andersen J. F., Bannenberg G. L., Serhan C. N., Hayden M. S., Hieny S., Sutterwala F. S., Flavell R. A., Ghosh S., Sher A., 2005. TLR11 activation of dendritic cells by a protozoan profilin-like protein. Science 308, 1626-1629.
• Zhang D., Zhang G., Hayden M. S., Greenblatt M. B., Bussey C., Flavell R. A., Ghosh S., 2004. A toll-like receptor that prevents infection by uropathogenic bacteria. Science 303, 1522-1526.