Toll样受体是最为广泛研究的模式识别受体,主要负责抵御病原体的入侵,在宿主免疫应答中有着非常重要的作用。Toll样受体通过五个胞内适配器来进行信号传导。其中一个适配器Mal主要负责在内毒素LPS激活的TLR4信号通路中,招募MyD88分子到TLR4胞内TIR结构域,起到桥梁的作用。因此,Mal蛋白质的单点突变往往引起宿主免疫应答的减弱而且病毒也经常以Mal作为靶标系统来逃避免疫攻击。然而具体的分子机理都不清楚。本项目旨在运用结构生物学的方法,结合分子生物学、细胞生物学和分子免疫学的技术来研究Mal的TIR结构域的三维结构与功能,在分子水平上来研究Mal与上游TLR4的相互作用,和Mal与下游MyD88的相互作用,揭示其在Toll样受体信号通路中所起关键桥梁作用的分子机制。并尝试解释Mal突变体引起的免疫性疾病和试图探讨病毒免疫逃避的分子机理,为深入理解免疫应答信号系统做出贡献。
Toll-like receptor;adaptor;Mal;complex structure;immune response
Toll样受体是最为广泛研究的模式识别受体,主要负责抵御病原体的入侵,在宿主免疫应答中有着非常重要的作用。Toll 样受体通过五个胞内适配器来进行信号传导。其中一个适配器Mal主要负责在内毒素LPS 激活的TLR4 信号通路中,招募MyD88 分子到TLR4胞内TIR 结构域,起到桥梁的作用。因此,Mal 蛋白质的单点突变往往引起宿主免疫应答的减弱而且病毒也经常以Mal 作为靶标系统来逃避免疫攻击。本项目主要研究Mal的TIR结构域的三维结构与功能,在分子水平上来研究Mal 与上游TLR4 的相互作用,和Mal 与下游MyD88 的相互作用,揭示其在Toll 样受体信号通路中所起关键桥梁作用的分子机制。在项目的支持下,我们总共发表了12篇SCI文章。毕业和培养了一批年轻的科研工作者。我们解析的Mal-TIR结构分析工作表明,Mal-TIR由于存在一个独特的BB loop区域,从而完成其与众不同桥梁功能。结合20个突变体,GST-pulldown技术和Luciferase assay,提出模型阐述了Mal分子作为桥梁作用的分子机制。另外,我们还解析并完成了两个自身免疫疾病突变体(S180L和D96N)的三维结构。发现这两个突变体导致Mal分子不能结合下游分子,因此中断免疫信号传递的致病原因。我们的研究结果阐明了Mal蛋白分子行使功能的具体分子机制。并从分子水平上解释了突变体引起的免疫性疾病。为设计小分子治疗免疫性疾病提供了思路和模板。进一步对病毒免疫逃避的分子机理提供了很好的基础。