Toll-like receptor

Schrijver: Leandro Alegsa Aanmaakdatum: 28 februari 2021

Toll-like receptoren (TLR's) zijn eiwitten die werkzaam zijn in het aangeboren immuunsysteem en het spijsverteringsstelsel. Zij zijn membraanoverspannend, d.w.z. zij reiken van de buitenkant van de cel tot de binnenkant.

TLR's herkennen moleculen die afkomstig zijn van microben. Zodra microben door fysieke barrières zoals de huid of het slijmvlies van het darmkanaal komen, worden zij door TLR's herkend. De TLR's zetten een reactie van immuuncellen in gang.

TLR signalering leidt tot de inductie of onderdrukking van genen die de ontstekingsreactie orkestreren. In totaal worden duizenden genen geactiveerd door TLR signalering, en de TLR's zijn een van de belangrijkste middelen van genmodulatie.

Er is ook aangetoond dat Toll-like receptoren een belangrijke schakel vormen tussen aangeboren en adaptieve immuniteit door hun aanwezigheid in dendritische cellen.

De gebogen leucinerijke herhaalde regio van de Toll-like receptoren, hier vertegenwoordigd door TLR3

Uitgebreide familie

De meeste zoogdiersoorten hebben tussen tien en vijftien soorten Toll-like receptoren. Dertien TLR's (TLR1 tot TLR13) zijn geïdentificeerd bij de mens en de muis, en soortgelijke TLR's zijn gevonden bij andere zoogdiersoorten. TLR's zijn niet bij alle zoogdieren identiek. Een gen dat codeert voor een eiwit zoals TLR10 bij de mens is bijvoorbeeld aanwezig in muizen, maar lijkt op een bepaald moment door een retrovirus te zijn beschadigd. Anderzijds brengen muizen TLR's 11, 12 en 13 tot expressie, waarvan er geen enkele bij de mens aanwezig is. Andere zoogdieren kunnen TLR's tot expressie brengen die niet bij de mens worden aangetroffen. Niet-zoogdiersoorten kunnen andere TLR's hebben dan zoogdieren.

Geschiedenis

Zij ontlenen hun naam aan hun gelijkenis met het eiwit dat wordt gecodeerd door het Toll-gen dat in 1985 bij Drosophila werd geïdentificeerd door Christiane Nüsslein-Volhard. Het gen in kwestie doet, wanneer het gemuteerd is, de Drosophila-vliegen er ongewoon uitzien. De onderzoekers waren zo verbaasd dat ze spontaan in het Duits riepen "Das ist ja toll!", wat zich laat vertalen als "Dat is geweldig!".

Toll-like receptoren worden nu gerekend tot de sleutelmoleculen die het immuunsysteem waarschuwen voor de aanwezigheid van microbiële infecties. In 1996 werd door Jules A. Hoffmann en zijn collega's ontdekt dat Toll een essentiële rol speelt in de immuniteit van de vlieg tegen schimmelinfecties. Het werkt door de synthese van antimicrobiële peptiden te activeren. Homologen voor planten werden ontdekt in 1995 (rijst XA21), en 2000 (Arabidopsis FLS2).

De functie van TLR 4 als receptor voor de detectie van lipopolysaccharide (LPS) werd ontdekt door Bruce A. Beutler en collega's. Deze werknemers toonden aan dat muizen die niet op LPS konden reageren mutaties hadden die de functie van TLR4 opheffen. Dit identificeerde TLR4 als een van de sleutelcomponenten van de receptor voor LPS.

Vragen en antwoorden

V: Wat zijn Toll-like receptoren (TLR's)?

A: Toll-like receptoren (TLR's) zijn eiwitten die functioneren in het aangeboren immuunsysteem en het spijsverteringsstelsel.

V: Wat is de structuur van TLR's?

A: TLR's zijn membraanoverspannende eiwitten die van de buitenkant van de cel naar de binnenkant reiken.

V: Welke moleculen herkennen TLR's?

A: TLR's herkennen moleculen die van microben afkomstig zijn.

V: Wat gebeurt er als microben door fysieke barrières zoals de huid of het slijmvlies van het darmkanaal dringen?

A: Zodra microben door fysieke barrières zoals de huid of het slijmvlies van het darmkanaal dringen, worden ze herkend door TLR's en de TLR's zetten een immuuncelreactie in gang.

V: Wat is de rol van TLR signalering?

A: TLR-signalering leidt tot de inductie of onderdrukking van genen die de ontstekingsreactie orkestreren, en duizenden genen worden geactiveerd door TLR-signalering.

V: Hoe zijn Toll-like receptoren belangrijk voor genmodulatie?

A: TLR's zijn een van de belangrijkste middelen voor genmodulatie.

V: Wat is de rol van Toll-like receptoren in adaptieve immuniteit?

A: Er is aangetoond dat Toll-like receptoren een belangrijke schakel vormen tussen aangeboren en adaptieve immuniteit door hun aanwezigheid in dendritische cellen.