Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
UNIVERSITY_1_2014.ppt
Скачиваний:
23
Добавлен:
02.09.2020
Размер:
32.06 Mб
Скачать

How is infection sensed in insects?

Fungi Yeast

Gram positive

Gram negative

 

bacteria

bacteria

 

 

?

?

?

 

Spz

Toll

 

Toll-2?

 

 

IMD (RIP)

Dif (NF- B )

Relish (NF- B )

Drosomycin

Diptericin

The mutant semmelweis reveals

 

differences in the sensing of bacteria

 

 

 

and fungi

 

 

 

 

 

 

Streptococcus faecalis

 

Beauveria bassiana

 

100

(Gram +)

 

Survival rate (%)

100

 

(Fungus)

 

 

 

 

wt

 

 

 

 

wt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

Survivalrate(%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Seml

 

 

 

 

 

 

Seml

0 0

12

24

36

 

0 0

1

2

3

4

5

6

 

Time p.i. (h)

 

 

 

 

Time p.i. (d)

 

Michel et al Nature (20

 

The PeptidoGlycan Recognition Protein

 

 

 

 

 

 

 

(PGRP) family (drosophila)

 

SA

 

 

 

Semmelweis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

203

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SB1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SB2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

182

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SC1a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

185

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SC1b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

185

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SC2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

184

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

186

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

280

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

215

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

520

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

505

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

345

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

337

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Signal peptide

PGRP domain with/without amidase

Transmembrane domain

activity

 

Sensing Gram-negative infections in Drosophila

Survival rate

infection by Enterobacter cloacae (Gram-)

100

PGRP-SA -/-

50

PGRP-LC -/-

12

 

24

36

 

48

 

 

Time (h)

 

 

 

E. cloacae: -

+ + +

 

 

 

 

 

 

 

 

Diptericin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

wt

wt SA -/-LC -/

 

Gottar et al Nature (2

Peptidoglycan structure Lys-type

(most Gram+)

Glycan strand

 

 

 

 

 

GlcNAc

MurNAc

GlcNAc

MurNAc

GlcNAc

MurNAc

 

L-Ala

 

 

L-Ala

 

L-Ala

 

D-Glu

 

 

D-Glu

 

D-Glu

Short peptide L-Lys

(Gly) D-Ala

 

 

L-Lys

bridge

D-Ala

 

L-Lys

 

 

D-Ala

 

 

 

D-Glu

 

 

 

D-Glu

 

 

 

 

 

L-Ala

 

L-Ala

 

Glycan strand

 

MurNAc

GlcNAc

MurNAc

 

 

GlcNAc

 

Peptidoglycan structure

Glycan strand

GlcNAc

MurNAc

GlcNAc

MurNAc

 

L-Ala

 

 

 

 

 

L-Ala

 

D-

 

Glu

 

 

 

 

 

D-

 

Glu

 

 

 

 

 

 

 

 

Short peptide DAP

 

(Gly)

 

D-Ala

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bridge

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D-Ala

 

 

DAP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D-

 

Glu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L-Ala

 

 

 

Glycan strand

 

MurNAc

GlcNAc

 

GlcNAc

DAP-type

(Gram-)

TCT

GlcNAc MurNAc

L-Ala

D-Glu

DAP

D-Ala

D-Glu

L-Ala

MurNAc

TCT/PGRP-LC complex

DAP

From Chang et al (2006), Science 311: 17

Drosophila recognition proteins for microbial structures

Signal PGRP domain peptide

PGRP-SA

 

 

 

 

 

 

 

 

(semmelweis)

PGN (Ly

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180203

 

 

 

27 38

 

Michel et al (2001) Nat

 

 

 

 

 

Transmembrane

 

PGRP-LC

 

PGRP domain

 

 

domain

 

295 317

353

PGN (DA

498 520

Gottar et al (2002) Nat

GNBP-1

GNBP-3

GNBP homology

 

 

 

-glucanase

 

 

 

 

 

 

 

 

domain

 

 

 

domain

 

 

PGN (Ly

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

117

194

 

447

492

GNBP homology

 

 

 

-glucanase

Gobert et al (2003) Scie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

domain

 

 

 

domain

 

 

- ,3 gluc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

121

242

466

492

Gottar et al (2006) C

Fungi Yeast

Gram positive Gram negative

Virus

 

 

bacteria

bacteria

 

-glucansl

PGRP-SD

Lys-PGN

DAP-PGN

 

 

PGRP-SA

 

 

 

Microbial

GNBP-3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

protease

 

GNBP-

 

 

s

 

 

 

 

?

 

Spaetzle

Toll

PGRP-LC

 

 

 

 

MyD88

IMD (RIP)

?

 

 

Relish (NF- B )

 

Dif (NF- B )

 

 

Drosomycin

Diptericin

?

Ferrandon et al (2007) Nat Rev Im

988

IL- R is cloned.

989

Charles Janeway proposes the concept of pattern-recognition

990

receptors.

CD14 and LPS-binding protein are identified as components of the

99

LPS receptor complex.

Sequence similarity between Toll and IL-1R1 identified

993– 996

Pathogen-specific immune signalling found to involve induction of

 

antimicrobial peptides by members of the NF-κB family in Drosophila

994

melanogaster.

Plant protein N is shown to be involved in disease resistance and to

996

have a TIR domain that is similar to Toll and IL-1R1.

The Toll pathway is shown to regulate the antifungal response in D.

997

melanogaster.

The first human homologue of Toll receptor is cloned (hToll; later

 

renamed TLR4).

998

A role for MYD88 in IL-1 receptor signalling is identified.

Four further human TLRs are identified.

999

TLR4 is identified as the signalling receptor for LPS.

LPS signalling is found to require MYD88.

 

The requirement of MD2 for TLR4 responsiveness to LPS is identified.

2000-2002

Ligands for TLR2- heterodimeric complexes are identified

 

Viral antagonists of TLRs are identified.

200

TLR9 is characterized as the receptor for CpG-DNA.

The first TLR that recognizes viral components is identified (TLR3).

 

Flagellin is identified as a ligand for TLR5.

2002

MAL (also known as TIRAP) is discovered.

TRIF is discovered.

2002-2009

Endogenous ligands for TLRs are identified.

2003

TRAM is discovered.

2004

TLR7 and TLR8 are reported to recognize viral ssRNA.

2006

The first function for mammalian SARM1 (a regulator of TRIF) is

2007-2009

reported.

Structures of several TLR–ligand complexes (including TLR4, TLR2–

 

TLR1, TLR2–TLR6 and TLR3) are solved.