선천성 면역의 활성화: 확인된 메커니즘의 중요한 부분
최근 리뷰 : 14.06.2024
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LMU 연구자들은 우리 몸을 바이러스로부터 보호하는 데 중요한 역할을 하는 선천성 면역 수용체 Toll 유사 수용체 7(TLR7) 주변의 다양한 효소의 복잡한 상호 작용을 해독했습니다.
우리 면역체계의 수지상 세포에 위치한 Toll 유사 수용체 7(TLR7)은 바이러스에 대한 자연 방어에 중요한 역할을 합니다. TLR7은 단일 가닥 바이러스 및 기타 외래 RNA를 인식하고 염증 매개체의 방출을 활성화합니다. 이 수용체의 기능 장애는 또한 자가면역 질환에서 중요한 역할을 하므로 TLR7 활성화 메커니즘을 이해하고 이상적으로는 조절하는 것이 더욱 중요해집니다.
뮌헨 유전학 센터와 LMU 생화학과의 Veit Hornung 교수와 Marlin Berouti가 이끄는 연구원들은 복잡한 활성화 메커니즘을 조사할 수 있었습니다. 수용체가 이를 인식하려면 복잡한 RNA 분자를 절단해야 한다는 것이 이전 연구를 통해 알려져 있었습니다.
LMU 연구자들은 세포 생물학부터 저온전자현미경까지 다양한 기술을 사용하여 단일 가닥 외래 RNA가 TLR7을 검출하기 위해 어떻게 처리되는지 밝혀냈습니다. 그들의 연구는 Immunity 잡지에 게재되었습니다.
외래 RNA 인식에는 수많은 효소가 관여합니다
진화하는 동안 면역 체계는 유전 물질을 통해 병원체를 인식하는 데 특화되어 있습니다. 예를 들어, 선천성 면역 수용체 TLR7은 바이러스 RNA에 의해 자극됩니다. 우리는 바이러스 RNA를 TLR7의 리간드로 인식되기에는 너무 큰 분자의 긴 가닥으로 생각할 수 있습니다. 이것이 바로 'RNA 가닥'을 작은 조각으로 자르는 분자 절단 도구인 뉴클레아제가 구출되는 곳입니다.
엔도뉴클레아제는 RNA 분자를 가위처럼 가운데로 자르는 반면, 엑소뉴클레아제는 가닥을 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 자릅니다. 이 과정은 이제 TLR7 수용체의 두 개의 다른 포켓에 결합할 수 있는 다양한 RNA 조각을 생성합니다. 두 수용체 결합 포켓이 이러한 RNA 조각에 의해 점유될 때만 신호 전달 계통이 촉발되어 세포를 활성화하고 경보 상태를 유발합니다.
그래픽 이미지. 출처: 면역(2024). DOI: 10.1016/j.immuni.2024.04.010
연구원들은 TLR7 RNA 인식에는 엑소뉴클레아제 PLD3 및 PLD4(포스포리파제 D3 및 D4)와 함께 작용하는 엔도뉴클레아제 RNase T2의 활성이 필요하다는 사실을 발견했습니다. Hornung은 "이러한 효소가 RNA를 분해할 수 있다는 것이 알려져 있었지만 이제 우리는 이들이 상호 작용하여 TLR7을 활성화한다는 것을 입증했습니다"라고 말했습니다.
면역체계 균형
또한 연구원들은 PLD 엑소뉴클레아제가 면역 세포에서 이중 역할을 한다는 사실도 발견했습니다. TLR7의 경우 전염증 효과가 있는 반면, 다른 TLR 수용체인 TLR9의 경우 항염증 효과가 있습니다. "PLD 엑소뉴클레아제의 이러한 이중 역할은 적절한 면역 반응을 제어하기 위한 정밀하게 조정된 균형을 시사합니다."라고 Berouti는 설명합니다.
"이러한 효소에 의한 염증의 동시 자극과 억제는 시스템의 기능 장애를 예방하는 중요한 보호 메커니즘 역할을 할 수 있습니다." 이 신호 전달 경로에서 다른 효소가 어떤 역할을 할 수 있는지, 그리고 관련된 분자가 치료 표적으로 적합한지 여부는 추가 연구 주제가 될 것입니다.