Toll-like receptors (TLRs)
1) Human TLRs
- 사람이 발현하는 Toll-like receptor는 총 10가지이다. (TLR1~10)
- 각 TLR은 인식하는 ligand가 다르고 TLR을 발현하는 세포의 종류도 다르다.
- 기본적으로 면역세포(특히 선천면역세포)들이 많이 발현하지만, 일부 epithelial cell 등에 의해서 발현되기도 한다.
TIR domain은 adaptor molecule에 의해 인식된다. (MyD88과 TRIF 두 가지가 존재)
- MyD88: 대부분의 신호전달 경로에 관여
- TRIF: TLR-3, TLR-4 두 가지에만 관여
2) Different subtypes of TLR
- Location: Cell surface
1> TLR-1,2: lipopeptide라는 ligand 인식
2> TLR-4: LPS(대표적인 bacteria toxin)과 그 외 다양한 ligand를 인식
3> TLR-5: Flagellin(bacteria에 이동성을 주는 단백질)라는 ligand 인식
- Location: Endosome을 향해 있는 TLR(대부분 nucleotide 인식)
1> TLR-3: double strand RNA인식
2> TLR-7: single strand RNA 인식
3> TLR-8: single strand RNA 인식
4> TLR-9: CpG(C와 G가 많은) DNA 인식
NOD-like receptors (NLRs)
1) Nucleotide-binding Oligomerization domain (NOD)
- NOD는 intracellular receptor의 일종으로, membrane에 붙어있는 TLR과 달리 cytosol에 free form 단백질 형태로 존재한다.
- CARD domain을 통해 RIP2(-RICK=RIPK2)라는 adaptor molecule을 사용한다.
- NOD1과 NOD2 두 종류가 존재한다.
- NOD1은 iE-DAP(=g-glutamyl diaminopimelic acid)를 인식한다.
2) General properties of NLRs
- NOD1,2와 비슷한 구조를 갖는 pattern recognition receptor들을 총칭해 NOD-like receptor(NLR)이라고 한다.
- NLR의 signal cascade에 CARD domain(=caspase recruitment domain)과 caspase(=cys-asp protease)가 활용된다.
3) Ligand of different NLRs
- NLRP3: 다양한 종류의 ligand를 인식한다.
- NLRC4: flagellin을 인식한다. (TLR-5와 유사)
- AIM2: double strand DNA를 인식한다.
4) NLRP3의 signal cascade
1> K+(potassium ion)이 세포 밖으로 나간다.
2> NLRP3의 oligomerization이 일어나고 아래쪽의 CARD domain을 통해 caspase1(단백질을 자르는 enzyme)이 recruit된다. Recruit 되는 과정에서 enzyme(caspase) 자체가 잘려 active해진다.
3> Active form으로 변한 caspase1이 propeptide 형태의 IL-1B와 IL-18을 잘라준다. Active한 form의 peptide만 바깥으로 release된다.
5) Pyroptosis
- Definition
IL-1B를 매개로 inflammasome에 의해서 죽는 방법
- NLR3 inflammasome에 의해 유도된다.
- 이 과정에서 inflammation을 일으키기도 한다.