Jolanta

Mazurek

Wrodzone mechanizmy ukł.

odporności



szybkie, nie wymagające wstępnej aktywacji;



receptory dziedziczone, niezmienne w życiu osobnika;



niespecyficzne, selektywne;



nie indukują trwałej odpowiedzi immunologicznej;



głównymi komórkami są fagocyty i komórki NK;



głównymi czynnikami humoralnymi są składniki układu

dopełniacza, peptydy.

PAMP (pathogen-associated molecular patterns)

•

nie występują u gospodarza;

•

mają z reguły bardzo istotne znaczenie dla patogenu;

•

charakteryzują duże grupy (klasy) patogenów.

PRR (pattern-recognition receptors)

• znajdują się na większości komórek obronnych

organizmu;
• część rozpuszczona jest we krwi i funkcjonują tam

jako opsoniny aktywując układ dopełniacza.



Lipopolisacharydy



Peptydoglikany



Kwasy tejchojowe



Mannany



Bakteryjne DNA



Dwuniciowe RNA



Niemetylowane sekwencje CpG

Receptory Toll u embrionów Drosophila melanogaster
sterują wykształceniem się grzbietowo-brzusznej
polaryzacji ciała (ligand Spätzle).

U dorosłych osobników receptory te odpowiadają za
indukcję ekspresji peptydów przeciwgrzybicznych, np.
Drozomycyny.

Bardzo podobne receptory znaleziono w komórkach
ssaczych – stąd ich nazwa – Toll-like receptors.

Budowa

Część zewnątrzkomórkowa jest złożona z domeny bogatej w

leucyny.

Odcinki cytoplazmatyczne są analogiczne to tych,

występujących w receptorach dla IL-1. Zawierają one domenę

TIR (Toll/IL-1R).

TLR5 z flagelliną

Białka zawierające domenę TIR

BLP

– bacterial

lipoprotein;

MALP-2

–

mycobacterial-

associated protein

SIGIRR

– single

immunoglobulin

domain-containing

IL-1 receptor-

related;

TIGIRR

– three

immunoglobulin

domain-containing

IL-1 receptor-

http://www.sfi.ie/uploads/documents/upload/Bio_TCD_O'Neill_2of4_Current_Opinion_Review.pdf

IL-1 R

TLR
5

TIR

Jak dotąd zidentyfikowano 10 TLR (dla

niektórych nie są znane ligandy

pochodzące z drobnoustrojów).

RECEPTOR

LIGAND

TLR 1

składniki bakteryjnej ściany komórkowej

TLR 2

składniki bakteryjnej ściany komórkowej, także

składniki ściany drożdży i mykobakterii

TLR 3

ds RNA

TLR 4

LPS i kwas lipotejchojowy

TLR 5

flagellina

TLR 6

składniki bakteryjnej ściany komórkowej

TLR 7

małe syntetyczne cząsteczki wirusowe

TLR 8

małe syntetyczne cząsteczki wirusowe

TLR 9

niemetylowane CpG

TLR 10

Ekspresja receptorów

najbardziej powszechny w organizmie ludzkim jest TLR-1;

ekspresja TLR-2 ma miejsce przede wszystkim w mózgu,

sercu, mięśniach i płucach;

TLR-3 – komórki dendrytyczne;

TLR-4 i TLR-5 występują mniej licznie niż poprzednie, TLR-4

preferencyjnie w łożysku i obwodowych leukocytach krwi,

podczas gdy komórki jajników i monocyty wykazują znaczną

ekspresję TLR-5;

TLR-6 znajduję się na powierzchni komórek trzustki,

grasicy, jajników i płuc;

TLR9 i TLR-10 są receptorami na komórkach B;

TLR-7 jest specyficzny dla komórek dendrytycznych.

Dodatkowo wykryto mRNA tego samego receptora różnych długości

w różnych tkankach – efekt alternatywnego splicingu.

Komórki dendrytyczne są jedynymi komórkami, na

których powierzchni znajdują się wszystkie receptory TL.

Heterodimery TLR

TLR-2 jest receptorem dla różnych produktów

mikroorganizmów, np. peptydoglikanu, lipoprotein

bakteryjnych, lipoarabinomannanu, zymosamu z drożdży

itp.

Receptor nie rozpoznaje tych molekularnych wzorców

patogenności samodzielnie, ale raczej stanowiąc część

heterodimeru z TLR-1 lub TLR-6.

lipopept

bakteryj

lipopeptyd

mykobakt

erii

TLR-1

TLR-

TLR-6

Transdukcja sygnału

MyD88 – adaptor molecule

IRAK – IL-1R-associated

kinase

TRAF6 – adaptor protein

IKK – I



B kinase

TIRAP (TIR-domain-containig

adaptor protein) = Mal

(MyD88 adapter-like)

MAPK – mitogen-activated

protein kinase

IRF – IFN-regulatory factor 3



B – indukcja transkrypcji genów

targetowych p38 i JNK – stabilizacja

mRNA

http://www-ermm.cbcu.cam.ac.uk/03006525a.pdf

Dimery TLR

MyD88 - myeloid

differentiation factor

MALP –

mycobacterial-

associated protein

http://www.sfi.ie/uploads/documents/upload/Bio_TCD_O'Neill_2of4_Current_Opinion_Review.pdf

Możliwość blokowania odpowiedzi komórek na

ligandy TLR-ów można uzyskać poprzez:



zapobieganie wiązania się ligandu do receptora, np.

stosując przeciwciała monoklonalne;



małe molekuły blokujące enzymy szlaku transdukcji

sygnału, jak np. IRAK-4;



małe molekuły zapobiegające uwolnieniu NF



B z

kompleksu cytoplazmatycznego



molekuły blokujące interakcje białko-białko w

kaskadzie przeniesienia sygnału.

TLR 3



TLR3 wiążą dsRNA i w ten sposób inicjują kaskadę

przekazania sygnału w komórce, aktywując NF



B i

prowadząc do indukcji wytwarzania m.in. interferonów I typu

(





);



obecność dsRNA jest sygnałem przebiegającej infekcji

wirusowej, ponieważ pojawia się on najczęściej w jakimś

stadium replikacji wirusa;

stadium replikacji wirusa;


w badaniach odpowiedzi na obecność dsRNA używa się

poli(I:C);

poli(I:C);


myszy TLR3-/- wykazują bardzo ograniczoną odpowiedź na

obecność tego kwasu (zmniejszona produkcja cytokin

prozapalnych);

prozapalnych);


aktywacja poli(I:C) indukuje produkcję cytokin drogą

zależną od MyD88;

zależną od MyD88;


poli(I:C) może także indukować aktywację NF



B i MAPK

niezależnie od MyD88;

niezależnie od MyD88;


aktywacja TLR3 prowadzi do dojrzewania komórek

dendrytycznych;

dendrytycznych;


ekspresja TLR3 zachodzi tylko w komórkach

dendrytycznych.

Wirus grypy

http://www-micro.msb.le.ac.uk/3035/Orthomyxoviruses.html

Genom wirusa tworzy osiem

oddzielnych fragmentów RNA

związanych z białkiem, z którym

tworzy rybonukleoproteinę (RNP)

ułożoną w postaci spirali.

RNA wirusa grypy ma ujemną polarność, zatem pierwszym

etapem replikacji jest transkrypcja, przy udziale własnej

wirusowej polimerazy (RdRp), do komplementarnej nici

dodatniej, funkcjonującej jako mRNA.

http://www.mcb.uct.ac.za//tutorial/sld001.htm

Replikacja wirusa grypy

Przynajmniej dwa

spośród białek

komórkowych

wiążą dsRNA i

indukują aktywację



B: PKR (the

IFN-inducible

RNA-dependent

protein kinase R)

oraz TLR3.

PKR działa jako

„czujnik”

wewnątrzkomórko

wy, podczas gdy

TLR3 łączy się z

dsRNA

zewnątrzkomórkow

ym uwolnionym z

umarłych komórek.

http://www.las.ac.cn/bulletin/sars/00021.pdf

RANTES - chemokine involved in the attraction of eosinophils during an
inflammatory response

Wykrywanie dsRNA

Differential Expression and Regulation of Toll-Like Receptors (TLR) in Human
Leukocytes:
Selective Expression of TLR3 in Dendritic Cells1

Mario Negri Institute, Milan, Italy; University “La Sapienza” of Rome,
Italy;
University of Maastricht, The Netherlands; University of Brescia, Brescia, Italy

PMN - polymorphonuclear cells

Ekspresja TLR3 zachodzi tylko w komórkach

dendrytycznych

Dojrzewanie

komórek

dendrytycznych,

wzrost ekspresji

TLR 3

http://www.invivogen.com/index.htm

W roku 1999

pierwsze przeciwciała

anty-TLR zostały

wprowadzone na

rynek. Od tamtego

czasu firmy

biotechnologiczne

proponują szereg

przeciwciał poli- i

monoklonalnych

przeznaczonych do

badań

laboratoryjnych

Dostępne są także

plazmidy zawierające

geny wszystkich

poznanych dotąd

TLRów.

„

The TLR3.7 monoclonal antibody is specific for human

Toll-like receptor 3

Usage: For research use only, not for diagnostic or

therapeutic use.

This TLR3.7 antibody has been reported for use in flow

cytometric analysis, and immunoblotting (WB). It has

also been reported in

in vitro

inhibition of ligand

binding.

”

Badano poziom IFN



gdy komórki były inkubowane w

obecności poli(I:C) z użyciem przeciwciał TLR3.7 oraz

bez nich. Wyniki wskazywały na skuteczne blokowanie

kaskady przenoszenia sygnału od TLR3.

InvivoGen provides a selection of antibodies to Toll-like receptors.

TLR antibodies are purified by affinity chromatography and can be

used in different applications

TLR ANTIBODIES

TLRs recognize a wide variety of ligands, called pathogen-associated

molecular patterns (PAMPs). InvivoGen provides a selection of

ligands known to activate specific TLRs that can serve as controls in

genetic and pharmaceutical studies on TLRs.

TLR LIGANDS

„

TLR11

appears to be involved in the recognition of bacteria.

Clinical isolates of E. coli are able to stimulate cells expressing
TLR11, while other laboratory strains do not. TLR11 is most similar
to TLR5, but purified flagellin has been reported not to stimulate
TLR11.
Mice deficient in TLR11 are susceptible to bacterial infections of the
kidney.
It is likely that TLR11 recognizes some virulence factor in bacteria.
It remains to be shown whether there is any restriction in terms of
Gram-positive vs. Gram-negative bacteria.
Though the first report suggests TLR11 specifically recognizing
uropathogenic bacteria, there is no strong evidence for this.
Oddly, humans do not appear to express TLR11, as there is a stop
codon in the reading frame for this gene.

Cells expressing TLR11 fail to respond to known TLR ligands but

instead respond specifically to uropathogenic bacteria. Mice lacking

TLR11 are highly susceptible to infection of the kidneys by

uropathogenic bacteria, indicating a potentially important role for

TLR11 in preventing infection of internal organs of the urogenital

system

”

http://www.immunologynet.org/index.cgi?TLR11

Science. 2004 Mar 5;303(5663)

Yale University School of Medicine, New Haven, USA

Literatura:



http://www.sfi.ie/uploads/documents/upload/Bio_TCD

_O'Neill_2of4_Current_Opinion_Review.pdf



http://itsa.ucsf.edu/~micro/pathogenesis/docs/tlr_rev

iew.pdf



http://www-ermm.cbcu.cam.ac.uk/03006525a.pdf



http://www.las.ac.cn/bulletin/sars/00021.pdf



http://www.immunologynet.org/index.cgi?TLR11



http://www.jimmunol.org/cgi/reprint/164/11/5998.pdf



http://www.icampus.ucl.ac.be/SBIM2520/document/g

enemol/pictures/TRLsignaling.html

Document Outline

Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Slide 25

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:

więcej podobnych podstron

tollpodobne

Document Outline