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不同物種的TLR4對(duì)內(nèi)毒素(LPS)表現(xiàn)出不同的效應(yīng)

發(fā)布時(shí)間: 2023-02-10  點(diǎn)擊次數(shù): 713次

一、Toll基因位點(diǎn)

 

1果蠅中已鑒定出8個(gè)Toll基因位點(diǎn),Toll 1,Toll 2、Toll 3Toll 6,Tol1 8位于3號(hào)染色體Toll 4、Toll 5Toll 7位于2號(hào)染色體上。

2在小鼠TLR家族中對(duì)TLR4了解比較清楚,它位于4號(hào)染色體,B-83.3位點(diǎn)上。

3已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類有10個(gè)TLR家族成員,TLR14p14、TLR24q32TLR34q35、TLR49q32-33等。

 

二、TLR家族成員的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

 

TLR基因具有多態(tài)性,存在種屬差異。Beutler等從種系發(fā)生的基礎(chǔ)上利用遺傳互補(bǔ)技術(shù)研究認(rèn)為,TLR4是單核-巨噬細(xì)胞進(jìn)行LPSlipopolysaccharide,脂多糖跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中唯-一的限速因子。同時(shí)也對(duì)具有親緣關(guān)系物種的TLR4進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)TLR4 也在進(jìn)化。在爬行類,雙棲類、魚類等物種中因缺乏TLR4,故對(duì)LPS 反應(yīng)低下。TLR4感知LPS 的功能是溫血?jiǎng)游飳?duì)侵入體內(nèi)的微生物群體產(chǎn)生保護(hù)性應(yīng)答的必要條件。人類TLR4具有適度的多態(tài)性種族間存在顯著變異。

 


 

所有Toll家族的成員都是Ⅰ型跨膜蛋白質(zhì),具有類似的胞外結(jié)構(gòu)域包含18~31個(gè)亮氨酸富集重復(fù)結(jié)構(gòu)體leucine-rich repeats,LRR),大約由200個(gè)氨基酸所組成的相似的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域后者類似于IL-1R的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域,故稱為Toll/IL-1R同源區(qū)Toll/IL-1-receptor homologous region。

 

在人類TLRTIRToll/L-1 receptor結(jié)構(gòu)域中與果蠅的一致性為32%;IL-1RTIR的結(jié)構(gòu)域的一致性為20%。Toll家族的胞外結(jié)構(gòu)域較大,550~980個(gè)氨基酸組成可能有多個(gè)配體結(jié)合位點(diǎn)。來(lái)自果蠅的遺傳證據(jù)顯示,Toll胞外結(jié)構(gòu)域的氨基末端的半數(shù)都能與配體相結(jié)合。不同物種的TLR4對(duì)LPS中不同的脂質(zhì)A表現(xiàn)出不同的效應(yīng)如小鼠TLR4對(duì)LPS以及同源物LA-14-PP都能引發(fā)內(nèi)毒素生物學(xué)效應(yīng),而人類僅對(duì)LPS發(fā)生激動(dòng)效應(yīng),對(duì)LA-14-PP則為拮抗效應(yīng)。TLR4胞質(zhì)區(qū)高度保守而胞外區(qū)高度變異,以適應(yīng)不同的配體分子。

 

Toll家族的胞外結(jié)構(gòu)域具有多樣性,TLR2TLR4的胞外域的一致性為24%,可能參與不同配體的結(jié)合和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。即使在小鼠和人類的同源性基因中,仍存在胞外結(jié)構(gòu)域的多樣性如人類的TLR4的胞外結(jié)構(gòu)域和小鼠TLR4的一致性為53%,然而其胞質(zhì)區(qū)同源性為83%。TLR多型性在不同個(gè)體可能會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果,病原體發(fā)生變異宿主的識(shí)別受體也會(huì)變化,可以理解為宿主和病原體之間的“軍備競(jìng)賽"。


 


 

目前了解較清楚的TLRTLR2TLR4。TLR的不同成員在機(jī)體分布不一,TLR1分布比其他TLR更廣泛更豐富;TLR2在大腦、心臟、肌肉、肺臟、胰腺和胎盤表達(dá)更高TLR3的表達(dá)與TLR2類似;TLR4和 TLR5的表達(dá)較少TLR4大量表達(dá)在胎盤和外周血液白細(xì)胞,TLR5則在卵巢和單核細(xì)胞表達(dá)豐富;TLR6表達(dá)在脾臟、胸腺、卵巢和肺臟。

 

TLR1呈現(xiàn)普遍存在的特點(diǎn)TLR2、TLR4、TLR5呈現(xiàn)限制性表達(dá)的特點(diǎn);TLR3呈現(xiàn)特異性表達(dá)的特點(diǎn)。一個(gè)細(xì)胞可以存在多種TLR,不同卻又重疊分布的配體識(shí)別模式的表達(dá)和調(diào)節(jié)可能構(gòu)成許多豐余的TLR家族的基礎(chǔ)。同一類型細(xì)胞的TLR表達(dá)具有獨(dú)-特性和一定的限制性。不同種組織中許多TLRmRNA轉(zhuǎn)錄也有變化同一基因可編碼不同蛋白質(zhì), TRL4可編碼跨膜型TLR4 以及可溶性TLR4后者能抑制LPS的效應(yīng)。

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