杨婉莹团队发现昆虫先天免疫Toll受体的识别新模式

审核发布:宣传部 费思迎 来源单位及审核人:动物科学学院 聂庆华 发布时间:2021-05-10浏览次数:1125

202157日,华南农业大学动物科学学院杨婉莹课题组在PNASProceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America)上发表题为“Toll9 from Bombyx mori functions as a pattern recognition receptor that shares features with Toll-like receptor 4 from mammals”的研究长文,首次在无脊椎动物中证明Toll受体可以作为模式识别受体(pattern recognition receptorPRR)直接识别病原相关分子模式(pathogen-associated molecular pattern, PAMPs)。杨婉莹副教授为该论文责任通讯作者,张若男博士为第一作者,岭南现代农业科学与技术广东省实验室/广东省农业动物基因组学与分子育种重点实验室为第一单位(论文链接:https://www.pnas.org/content/118/19/e2103021118)。


Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)是天然免疫中最重要的模式识别受体之一,其以基因家族的形式广泛存在体腔动物中,但是无脊椎动物以昆虫为代表的Toll和脊椎动物TLRs的结构存在很大不同,与PAMPs的识别方式也不同,二者的功能差异及进化关系成为研究热点。

该研究通过进化树分析发现昆虫Toll9与哺乳动物TLR4在同一进化簇,进而以家蚕(Bombyx moriToll9为研究对象,通过抗体封闭实验证实,在家蚕幼虫中BmToll9是响应脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导,调控抗菌肽表达的关键受体。在TLR4-/-敲除小鼠中过表达BmToll9-TLR4嵌合载体,添加ML家族蛋白BmMD-2A/B后,LPS 可以诱导免疫效应因子NOIL-6TNF-α高表达,说明昆虫Toll受体也可以作为PRR直接识别病原物PAMPs其过程与TLR4-MD-2-LPS识别模式类似。这是研究人员首次在无脊椎动物中发现Toll-ML信号通路,说明昆虫Toll9TLRs进化中具有关键节点地位。该研究结果为TLR/Toll的共同起源学说提供理论依据

该研究受到国家自然科学基金(项目号 3197046231970474) ,广东省自然科学基金(2018A03031303392020A1515010867)的支持。(文/动物科学学院 张若男)


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