Toll-like receptor

Τα περισσότερα είδη θηλαστικών διαθέτουν δέκα έως δεκαπέντε τύπους υποδοχέων τύπου Toll. Δεκατρείς TLRs (TLR1 έως TLR13) έχουν εντοπιστεί στον άνθρωπο και στα ποντίκια, ενώ παρόμοιοι έχουν βρεθεί και σε άλλα είδη θηλαστικών. Οι TLRs δεν είναι πανομοιότυποι σε όλα τα θηλαστικά. Για παράδειγμα, ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη όπως ο TLR10 στον άνθρωπο υπάρχει στα ποντίκια, αλλά φαίνεται ότι έχει καταστραφεί κάποια στιγμή από έναν ρετροϊό. Από την άλλη πλευρά, τα ποντίκια εκφράζουν τους TLRs 11, 12 και 13, κανένας από τους οποίους δεν υπάρχει στον άνθρωπο. Άλλα θηλαστικά μπορεί να εκφράζουν TLRs που δεν υπάρχουν στον άνθρωπο. Τα είδη μη θηλαστικών μπορεί να έχουν TLRs διαφορετικούς από τα θηλαστικά.

Πήραν το όνομά τους από την ομοιότητά τους με την πρωτεΐνη που κωδικοποιείται από το γονίδιο Toll που αναγνωρίστηκε στη Drosophila το 1985 από την Christiane Nüsslein-Volhard. Το εν λόγω γονίδιο, όταν μεταλλάσσεται, κάνει τις μύγες της Drosophila να έχουν ασυνήθιστη εμφάνιση. Οι ερευνητές έμειναν τόσο έκπληκτοι που αυθόρμητα φώναξαν στα γερμανικά "Das ist ja toll!" που μεταφράζεται ως "Αυτό είναι υπέροχο!".

Οι υποδοχείς τύπου Toll συγκαταλέγονται πλέον μεταξύ των βασικών μορίων που ειδοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα για την παρουσία μικροβιακών λοιμώξεων. Το 1996, ο Jules A. Hoffmann και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ο Toll παίζει ουσιαστικό ρόλο στην ανοσία της μύγας απέναντι σε μυκητιασικές λοιμώξεις. Λειτουργούσε ενεργοποιώντας τη σύνθεση αντιμικροβιακών πεπτιδίων. Ομόλογοι φυτικοί οργανισμοί ανακαλύφθηκαν το 1995 (ρύζι XA21) και το 2000 (Arabidopsis FLS2).

Η λειτουργία του TLR 4 ως υποδοχέα ανίχνευσης του λιποπολυσακχαρίτη (LPS) ανακαλύφθηκε από τον Bruce A. Beutler και τους συνεργάτες του. Οι εν λόγω εργαζόμενοι απέδειξαν ότι τα ποντίκια που δεν μπορούσαν να ανταποκριθούν στον LPS είχαν μεταλλάξεις που καταργούσαν τη λειτουργία του TLR4. Αυτό προσδιόρισε τον TLR4 ως ένα από τα βασικά συστατικά του υποδοχέα για τον LPS.