慕尼黑大学（LMU）的研究人员解密了围绕先天免疫受体Toll样受体7（TLR7）不同酶之间复杂的相互作用，该受体在保护我们身体免受病毒侵害中至关重要。Toll样受体7（TLR7）位于我们免疫系统的树突细胞中，在我们抵御病毒的天然防御中发挥着重要作用。TLR7专门识别具有病毒特征的单链DNA和RNA分子。TLR7受体通过触发炎症介质的释放来响应病毒和外来RNA。TLR7的功能失调也与自身免疫疾病有关，突显了理解和潜在控制其激活机制的必要性。Veit Hornung教授和Marleen Bérouti，以及来自慕尼黑基因中心和慕尼黑大学生物化学系的研究人员在解开这一复杂激活过程方面取得了进展。先前的研究表明，复杂的RNA分子必须被切割后，受体才能识别它们。研究人员利用多种技术深入理解这一机制。核酸酶是降解RNA的酶，在处理外来RNA以供TLR7检测中发挥着关键作用。慕尼黑大学的研究人员结合细胞生物学和冷冻电子显微镜技术，研究了单链外来RNA是如何被核酸酶处理以供TLR7识别的。他们的研究结果已发表在期刊《免疫》上。
免疫系统已经进化为依据病原体的遗传物质识别它们
在进化过程中，免疫系统发展出了一种基于遗传物质识别和应对病原体的专门机制。例如，先天免疫受体TLR7是通过病毒RNA激活的。病毒RNA是长而复杂的分子，过大而无法直接与TLR7相互作用。这就是核酸酶发挥作用的地方，核酸酶是降解RNA的酶。慕尼黑大学的研究人员结合细胞生物学和冷冻电子显微镜技术，调查了单链外来RNA是如何被核酸酶处理以供TLR7检测的。他们的研究结果已发表在期刊《免疫》上。
被称为内切酶和外切酶的分子切割工具被用来将“RNA线”切成小片。内切酶像剪刀一样从中间切断RNA分子，而外切酶则从一端切断到另一端。这个过程产生各种RNA片段，这些片段可以与TLR7受体的两个不同口袋结合。这些RNA片段激活两个结合口袋，启动信号级联反应，激活细胞并触发警报状态。
研究人员发现，TLR7对RNA的识别需要内切酶RNase T2的活性与外切酶的协同作用。这些酶PLD3和PLD4，也称为磷脂酶D3和D4，以前被理解为能够降解RNA。然而，根据Hornung的说法，现在已证明它们与TLR7相互作用并激活TLR7。
调节免疫系统
研究人员还发现，PLD外切酶在免疫细胞中扮演双重角色。在TLR7方面，它们具有促炎作用，但在另一种TLR受体TLR9方面，它们则具有抗炎作用。Bérouti解释说，PLD外切酶的这种双重角色表明了一种仔细平衡的方法，以控制适当的免疫反应。这些酶促进或抑制炎症的能力可能在保护系统免于失调中发挥至关重要的作用。进一步研究是必要的，以探索其他酶对这一信号通路的潜在影响，并确定所涉及分子是否可以针对治疗。
