Toll-like receptors (TLRs) play an important role in the recognition of invading pathogens and the modulation of innate immune responses in mammals. The TLR4 and TLR7 are well known to recognize the bacterial lipopolysaccharide (LPS) and single stranded (ssRNA) ligands, respectively and play important role in host defense against Gram-negative bacteria and ssRNA viruses. In the present study, coding exon fragments of these two TLRs were identified, cloned, sequenced and analyzed in terms of insertion-deletion polymorphism, within bovine TLRs 4 and 7, thereby facilitating future TLR signaling and association studies relevant to bovine innate immunity. Comparative sequence analysis of TLR 4 exons revealed that this gene is more variable, particularly the coding frame (E3P1), while other parts showed percent identity of 95.7% to 100% at nucleotide and amino acid level, respectivley with other Bos indicus and Bos taurus breeds from different parts of the world. In comparison to TLR4, sequence analysis of TLR7 showed more conservation among different B. indicus and B. taurus breeds, except single point mutation at 324 nucleotide position (AAA to AAM) altering a single amino acid at 108 position (K to X). Percent identity of TLR7 sequences (all 3 exons) was between 99.2% to 100% at nucleotide and amino acid level, when compared with available sequence database of B. indicus and B. taurus. Simple Modular Architecture Research Tool (SMART) analysis showed variations in the exon fragments located in the Leucine Rich Repeat (LRR) region, which is responsible for binding with the microbial associated molecular patterns and further, downstream signaling to initiate anti-microbial response. Considering importance of TLR polymorphism in terms of innate immunity, further research is warranted.
Toll-like receptor 4 (TLR4) together with MD2, one of the key pattern recognition receptors for a pathogen-associated molecular pattern, activates innate immunity by recognizing lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative bacteria. Although LBP and CD14 catalyze LPS transfer to the TLR4/MD2 complex, the detail mechanisms underlying this dynamic LPS transfer remain elusive. Using negative-stain electron microscopy, we visualized the dynamic intermediate complexes during LPS transfer-LBP/LPS micelles and ternary CD14/LBP/LPS micelle complexes. We also reconstituted the entire cascade of LPS transfer to TLR4/MD2 in a total internal reflection fluorescence (TIRF) microscope for a single molecule fluorescence analysis. These analyses reveal longitudinal LBP binding to the surface of LPS micelles and multi-round binding/unbinding of CD14 to single LBP/LPS micelles via key charged residues on LBP and CD14. Finally, we reveal that a single LPS molecule bound to CD14 is transferred to TLR4/MD2 in a TLR4-dependent manner. These discoveries, which clarify the molecular mechanism of dynamic LPS transfer to TLR4/MD2 via LBP and CD14, provide novel insights into the initiation of innate immune responses.
Background: Toll-like receptors (TLRs) detect microbial infection and can directly induce innate host defense responses, which are thought to play critical roles in protecting the tubotympanum from infection. However, little is known about the relationship between TLRs, which are related to innate immunity, and immunoglobulins, which are related to adaptive immunity, in recurrent otitis media with effusion (OME). We therefore investigated the expression of TLR2 and TLR4 and immunoglobulin in children with OME. Methods: The study population consisted of 72 children with OME, 31 with more than 4 episodes in 12 months or more than 3 episodes in 6 months (otitis-prone group), and 41 with fewer than 3 episodes in 12 months (non-otitis prone group). The expression in middle ear effusion of TLR2 and TLR4 mRNA, as determined by Real time- -polymerase chain reaction (RT-PCR), and the concentrations of IgG, IgA, and IgM, as determined by Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA), were compared between the two groups. Results: Expression of TLR2 and TLR4 mRNA was lower in the otitis prone than in the non-otitis prone group, but the difference was not statistically significant (p>0.05). Between group differences in the concentrations of IgG, IgA and IgM in effusion fluid were not significant (p>0.05), and there were no correlations between immunoglobulin concentration and the expression of TLR2 and TLR4. Conclusion: Although there was a trend toward lower expression of TLR2 and TLR4 in the otitis-prone group, the differences, and those in immunoglobulin concentration, did not differ significantly between the otitis-prone and non-prone groups.
Innate immune response is initiated by the recognition of unique microbial molecular patterns through pattern recognition receptors (PRRs). The purpose of this study is to dissect the expression of various PRRs in gingival epithelial cells of differentiated versus undifferentiated states. Differentiation of immortalized human gingival epithelial HOK-16B cells was induced by culture in the presence of high $Ca^{2+}$ at increased cell density. The expression levels of various PRRs in HOK-16B cells were examined by realtime reverse transcription polymerase chain reaction (RTPCR) and flow cytometry. In addition, the expression of human beta defensins (HBDs) was examined by real time RT-PCR and the amounts of secreted cytokines were measured by enzyme linked immunosorbent assay. In undifferentiated HOK-16B cells, NACHT-LRR-PYDcontaining protein (NALP) 2 was expressed most abundantly, and toll like receptor (TLR) 2, TLR4, nucleotide-binding oligomerization domain (NOD) 1, and NOD2 were expressed in substantial levels. However, TLR3, TLR7, TLR8, TLR9, ICE protease-activating factor (IPAF), and NALP6 were hardly expressed. In differentiated cells, the levels of NOD2, NALP2, and TLR4 were different from those in undifferentiated cells at RNA but not at protein levels. Interestingly, differentiated cells expressed the increased levels of HBD-1 and -3 but secreted reduced amount of IL-8. In conclusion, the repertoire of PRRs expressed by gingival epithelial cells is limited, and undifferentiated and differentiated cells express similar levels of PRRs.
Park, Ok-Jin;Shin, Seung-Yun;Chung, Chong-Pyoung;Ku, Young;Choi, Young-Nim;Kim, Kack-Kyun
International Journal of Oral Biology
/
v.31
no.1
/
pp.1-6
/
2006
The primary cause of periodontitis is plaque-associated anaerobic gram-negative bacteria. As shown in the patients with defects in the number or function of neutrophils, innate immunity plays an important role in resistance to bacterial infection and periodontitis. Toll-like receptor 4(TLR4) is one of the key receptors that recognize the molecular patterns of microbes and initiate innate immune response. To understand the role of TLR4 in the pathogenesis of periodontitis, we investigated whether Asp299Gly of TLR4 mutation is associated with periodontitis in Korean population. Subjects for this study included 90 healthy subjects and 98 periodontitis patients. The Asp299Gly mutation was screened by PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP) of genomic DNA from blood cells using a primer that creates a NcoI restriction site only in the mutant allele. The Asp299Gly mutation was not found in all subjects tested. Our results suggest that the Asp299Gly mutation of TLR4 is very rare in a Korean population. Further mutation screening may be required to determine the role of TLR4 in the pathogenesis of periodontitis.
Objective: The fallopian tubes play a critical role in the early events of fertilization. The rapid innate immune defense is an important part of the fallopian tubes. Toll-like receptor 3 (TLR3), as a part of the innate immune system, plays an important role in detecting viral infections. In this basic and experimental study, the effect of sex hormones on the function of TLR3 in the OE-E6/E7 cell line was investigated. Methods: The functionality of TLR3 in this cell line was evaluated by cytokine measurements (interleukin [IL]-6 and IL-1b) and the effects of sex hormones on TLR3 were tested by an enzyme-linked immunosorbent assay kit. Additionally, TLR3 small interfering RNA (siRNA) and a TLR3 function-blocking antibody were used to confirm our findings. Results: The production of IL-6 significantly increased in the presence of polyinosinic-polycytidylic acid (poly(I:C)) as the TLR3 ligand. Using a TLR3-siRNA-ransfected OE-E6/E7 cell line and function-blocking antibody confirmed that cytokine production was due to TLR3. In addition, 17-${\beta}$ estradiol and progesterone suppressed the production of IL-6 in the presence and absence of poly(I:C). Conclusion: These results imply that sex hormones exerted a suppressive effect on the function of TLR3 in the fallopian tube cell line when different concentrations of sex hormones were present. The current results also suggest that estrogen receptor beta and nuclear progesterone receptor B are likely to mediate the hormonal regulation of TLR3, as these two receptors are the main estrogen and progesterone receptors in OEE6/E7 cell line.
Toll-like receptors (TLRs) can recognize conserved molecular patterns and initiate a wide range of innate and adaptive immune responses against invading infectious agents. The aim of this study was to assess the transcript profile of mink TLRs (mTLRs) in mink peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) and a range of tissues, and to explore the potential role of mTLRs in the antiviral immune response process. The results indicated that the mTLR partial nucleotide sequences had a high degree of nucleotide identity with ferret sequences (95-98%). Phylogenetic analysis showed that mammalian TLRs grouped into five TLR families, with a closer relationship of the mTLRs with those of ferret than the other mammalian sequences. Moreover, all the mTLRs were ubiquitously expressed in lymphoid organs (spleen and lymph nodes) and PBMCs. Interestingly, the mTLR expression patterns in lung, uterus, and heart showed quite a lot of similarity. Another remarkable observation was the wide expression of mTLR1-3 mRNAs in all tissues. Among the analyzed tissues, skeletal muscle was revealed to being the lowest repertoire of mTLR expression. Additionally, mink PBMCs exposed to the canine distemper virus revealed significant upregulation of mTLR2, mTLR4, mTLR7, and mTLR8 mRNAs, indicating that mTLRs have a role in innate immunity in the mink. Collectively, our results are the first to establish the basic expression patterns of mTLRs and the relationship between mTLRs and a virus, which will contribute to better understanding of the evolution and the functions of mTLRs in the innate immune system in minks.
A variety of ligands differ in their capacity to bind the receptor, elicit gene expression, and modulate physiological responses. Such receptors include Toll-like receptors (TLRs), which recognize various patterns of pathogens and lead to primary innate immune activation against invaders, and G-protein coupled receptors (GPCRs), whose interaction with their cognate ligands activates heterotrimeric G proteins and regulates specific downstream effectors, including immuno-stimulating molecules. Once TLRs are activated, they lead to the expression of hundreds of genes together and bridge the arm of innate and adaptive immune responses. We characterized the gene expression profile of Toll-like receptor 4 (TLR4) in RAW 264.7 cells when it bound with its ligand, 2-keto-3-deoxyoctonate (KDO), the active part of lipopolysaccharide. In addition, to determine the network communications among the TLR, Janus kinase (JAK)/signal transducer and activator of transcription (STAT), and GPCR, we tested RAW 264.7 cells with KDO, interferon-${\beta}$, or cAMP analog 8-Br. The ligands were also administered as a pair of double and triple combinations.
Shuran Gong;Putri Fajar;Jacqueline De Vries-Idema;Anke Huckriede
Clinical and Experimental Vaccine Research
/
v.12
no.4
/
pp.328-336
/
2023
Purpose: Human peripheral blood mononuclear cell (PBMC)-based in vitro systems can be of great value in the development and assessment of vaccines but require the right medium for optimal performance of the different cell types present. Here, we compare three commonly used media for their capacity to support innate and adaptive immune responses evoked in PBMCs by Toll-like receptor (TLR) ligands and whole inactivated virus (WIV) influenza vaccine. Materials and Methods: Human PBMCs were cultured for different periods of time in Roswell Park Memorial Institute (RPMI), Dulbecco's minimal essential medium (DMEM), or Iscove's modified DMEM (IMDM) supplemented with 10% fetal calf serum. The viability of the cells was monitored and their responses to TLR ligands and WIV were assessed. Results: With increasing days of incubation, the viability of PBMCs cultured in RPMI or IMDM was slightly higher than that of cells cultured in DMEM. Upon exposure of the PBMCs to TLR ligands and WIV, RPMI was superior to the other two media in terms of supporting the expression of genes related to innate immunity, such as the TLR adaptor protein gene MyD88 (myeloid differentiation factor 88), the interferon (IFN)-stimulated genes MxA (myxovirus resistance protein 1) and ISG56 (interferon-stimulated gene 56), and the leukocyte recruitment chemokine gene MCP1 (monocyte chemoattractant protein-1). RPMI also performed best with regard to the activation of antigen-presenting cells. As for adaptive immunity, when stimulated with WIV, PBMCs cultured in RPMI or IMDM contained higher numbers of IFNγ-producing T cells and secreted more immunoglobulin G than PBMCs cultured in DMEM. Conclusion: Taken together, among the different media assessed, RPMI was identified as the optimal medium for a human PBMC-based in vitro vaccine evaluation system.
Polyinosinic:polycytidylic acid (poly[I:C]) can stimulate Toll-like receptor 3 (TLR3) signaling pathways. In this study, DF-1 cells were treated with poly(I:C) at various concentrations and time points to examine the comparative expression patterns of innate immune response genes. The viability of DF-1 cells decreased from 77.41% to 38.68% when cells were treated different dose of poly(I:C) from 0.1 ㎍/mL to 100 ㎍/mL for 24 h respectively. The expressions of TLR3, TLR4, TLR7, TLR15, TLR21, IL1B, and IL10 were increased in dose- and time-dependent manners by poly(I:C) treatment. On the contrary, the expression patterns of interferon regulatory factors 7 (IRF7), Jun proto-oncogene, AP-1 transcription factor subunit (JUN), Nuclear Factor Kappa B Subunit 1 (NF-κB1), and IL8L2 were varied; IRF7 and IL8L2 were increasingly expressed whereas the expressions of JUN and NF-κB1 were decreased in a dose-dependent manner after they were early induced. In time-dependent analysis, IRF7 expression was significantly upregulated from 3 h to 24 h, whereas JUN and NF-κB1 expressions settled down from 6 h to 24 h after poly(I:C) treatment although they were induced at early time from 1 h to 3 h. Poly(I:C) treatment rapidly increased the expression of IL8L2 from 3 h to 6 h with a plateau at 6 h and then the expression of IL8L2 was dramatically decreased until 24 h after poly(I:C) treatment although the expression level was still higher than the non-treated control. These results may provide the basis for understanding host response to viral infection and its mimicry system in chickens.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.