Toll-like-Rezeptoren (TLRs) sind entscheidende Mustererkennungsrezeptoren (PRRs) des angeborenen Immunsystems, die pathogenassoziierte molekulare Muster (PAMPs) erkennen, um Immunantworten einzuleiten.
Struktur und Ligandenerkennung
TLRs sind Transmembranproteine mit extrazellulären leucinreichen Repeat-Domänen (LRR-Domänen) für die Ligandenbindung, einer Transmembranregion und einer intrazellulären Toll/IL-1-Rezeptor-Domäne (TIR-Domäne) für die Signalübertragung (Abbas et al., 2021). Jeder TLR erkennt spezifische PAMPs; beispielsweise bindet TLR4 Lipopolysaccharid (LPS) von gramnegativen Bakterien, während TLR3 virale doppelsträngige RNA erkennt. Die Ligandenbindung induziert die Rezeptordimerisierung und leitet so die Signaltransduktion ein.
Signalwege
Die TLR-Aktivierung löst über Adapterproteine, primär MyD88 und TRIF, eine intrazelluläre Signalübertragung aus (Abbas et al., 2021). Der MyD88-abhängige Weg, der von den meisten TLRs genutzt wird, aktiviert NF-κB, was zur Produktion proinflammatorischer Zytokine (z. B. TNF-α, IL-6) führt. TLR3 und in einigen Fällen TLR4 nutzen den TRIF-abhängigen Weg, um Typ-I-Interferone zu induzieren, die für die antivirale Immunität entscheidend sind. Diese Signalwege verstärken die Immunantworten, bedürfen jedoch einer Regulation, um eine überschießende Entzündung zu verhindern (Abbildung 1).
Abbildung 1: Struktur, Lokalisation und Spezifitäten von Säugetier-Toll-like-Rezeptoren (Abbas et al., 2022)
Literatur:
Abbas, A.K., Lichtman, A.H. and Pillai, S., 2021. Cellular and Molecular Immunology, 10e.
