2) внутриклеточный лиганд-связывающий домен (LRR), центральный NOD-домен, концевой эффекторный домен
3) внеклеточный лиганд-связывающий домен (LLR), внутриклеточный сигнал-проводящий домен (TIR) (+)
4) CARD-сигнальный и хеликазный связывающий домен
Toll-подобные рецепторы относятся к мембранным рецепторам врождённого иммунитета и имеют характерную модульную организацию: внеклеточный лиганд-связывающий домен с лейцин-богатыми повторами — LRR (leucine-rich repeats), один трансмембранный сегмент и внутриклеточный сигнальный домен TIR (Toll/IL-1 receptor). В варианте ответа обозначение LLR следует понимать как LRR. Лейцин-богатые повторы обеспечивают распознавание консервативных структур микроорганизмов — липополисахарида, липопротеинов, флагеллина и нуклеиновых кислот.
После связывания лиганда цитоплазматический TIR-домен рекрутирует адаптерные белки MyD88, TIRAP, TRIF или TRAM. Это активирует киназные каскады с участием IRAK, TRAF6, TBK1 и факторов транскрипции NF-κB, AP-1, IRF3 и IRF7, что приводит к синтезу провоспалительных цитокинов и интерферонов I типа. CARD-домены, NOD-домены и хеликазные домены характерны преимущественно для других классов паттерн-распознающих рецепторов — NOD-подобных и RIG-I-подобных, поэтому не определяют типичное строение TLR.
| Семейство рецепторов | Локализация | Характерные домены | Основные лиганды | Ключевой результат активации |
|---|---|---|---|---|
| Toll-подобные рецепторы, TLR | Плазматическая мембрана или эндосомы | Внеклеточный LRR, трансмембранный сегмент, внутриклеточный TIR | Липополисахарид, флагеллин, липопротеины, микробные РНК и ДНК | Активация NF-κB, AP-1 и интерферон-регулирующих факторов |
| NOD-подобные рецепторы, NLR | Цитозоль | LRR, центральный NOD/NACHT-домен, CARD- или PYD-домен | Компоненты пептидогликана, признаки клеточного повреждения | Активация NF-κB или формирование инфламмасомы |
| RIG-I-подобные рецепторы, RLR | Цитозоль | РНК-хеликазный домен и CARD-домены | Вирусная РНК | Индукция интерферонов I типа |
| C-лектиновые рецепторы, CLR | Плазматическая мембрана | Внеклеточный углевод-распознающий домен, сигнальные мотивы ITAM или ITIM | Маннаны, β-глюканы и другие углеводы грибов | Фагоцитоз и противогрибковый иммунный ответ |
| Рецепторы семейства AIM2 | Цитозоль | ДНК-связывающий HIN-домен и PYD-домен | Двухцепочечная ДНК в цитоплазме | Сборка инфламмасомы и активация каспазы-1 |
| cGAS–STING-система | Цитозоль и мембрана эндоплазматического ретикулума | ДНК-сенсор cGAS и адаптер STING | Цитозольная двухцепочечная ДНК | Активация TBK1–IRF3 и продукции интерферонов I типа |
Различия в доменной организации позволяют определить, к какому классу относится рецептор и где происходит распознавание патогена. Поверхностные TLR преимущественно распознают компоненты микробной оболочки, тогда как эндосомальные TLR реагируют на нуклеиновые кислоты. Нарушения TLR-сигналинга могут приводить к повышенной восприимчивости к инфекциям либо к избыточному воспалительному ответу. Таким образом, сочетание LRR- и TIR-доменов является главным структурным признаком Toll-подобных рецепторов.