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本综述聚焦含 TIR 结构域的酶蛋白,其作为古老免疫调节因子,借烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD?)生成第二信使代谢物,在细菌、植物、动物免疫中具关键作用,激活机制为寡聚成高阶结构以触发酶活性,揭示免疫进化起源与跨生物界免疫监视原理。
significance
含 TIR 结构域的酶蛋白是进化上古老的免疫调节因子,在所有生命形式的宿主防御中均有作用。面对病原体衍生信号时,此类酶蛋白会组装成高阶结构,激活其 NADase 活性。通过酶蛋白对 NAD?的分解代谢,细菌、植物和动物可启动保护性先天免疫防御。总体而言,该研究界定了宿主防御的基本策略(其核心要素很可能在人类中也发挥作用),并为深入了解免疫的起源提供了见解。
highlights
- 酶促 Toll / 白细胞介素 - 1 受体 / 抗性(TIR)蛋白是生物界中最古老的免疫调节因子之一。
- 细菌 TIR 酶可促进对噬菌体感染的防御。
- 酶促 TIR 蛋白在植物效应子触发的免疫中起调节作用。
- 后生动物秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中唯一的酶促 TIR 蛋白是效应子触发免疫反应中的一种 guard 蛋白。
- 含无菌 α 和 TIR 基序的酶蛋白 1(SARM1)在很大程度上具有抑制哺乳动物先天免疫的功能。
abstract
含 Toll / 白细胞介素 - 1 受体 / 抗性(TIR)结构域的蛋白是最古老的免疫调节因子之一,其中包括众所周知的模式识别受体(PRRs)。TIR 结构域蛋白的一个特殊亚群是酶蛋白,其主要利用烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD?)生成第二信使代谢物。这些酶促 TIR 蛋白在细菌、植物和动物免疫中具有重要作用。跨生物界保守的是,这些 TIR 蛋白的激活机制涉及寡聚化为高阶结构,从而激活其内在的酶活性。本文综述了酶促 TIR 蛋白在细菌、植物和动物先天免疫中的功能。这项工作为深入了解免疫本身的进化起源提供了见解,并界定了跨生物界免疫监视的基本原理。