◆ Toll様受容体 ◆
Toll様受容体はロイシンリッチリピートをもつ

日本化学会機関誌「化学と工業」2012年2月号 [目次PDF]の特集「美しい形の分子」に,本ページで作成の画像を紹介した『タンパク質分子の美しさを広く知ってもらうために』が掲載されました! → 本文PDF(日本化学会のご厚意により転載)
※本文文献番号と図の参照ページ:[1][2][3][4-5][6],[7]・図4(本ページ),[8]・図5図1図2図3

同誌目次に掲載の画像(辰年に昇龍をイメージして。本ページTLR3から作成)

本ページについて日本コンピュータ化学会2012春季年会(2012/05/17-18,東京工業大学大岡山キャンパス)で発表しました(要旨PDF参照可)。
本ページは審良静男研究室 監修・坂野上淳 著,「新しい自然免疫学 ―免疫システムの真の主役」,技術評論社(2010)を参考に作成を始めたものです。同書によれば自然免疫で重要な役割をしていることがわかってきたToll様受容体は,ヒトでは10種類が知られています。今後少しずつデータを追加していく予定です。

Toll様受容体(TLRs)が認識する病原体成分
TLR 認識される主な病原体成分
TLR1 + TLR2 リボタンパク質
TLR2 ペプチドグリカン
TLR3 ウイルスの2本鎖RNA
TLR4 リポ多糖(LPS)
TLR5 フラジェリン(フラゲリン, 鞭毛の構成タンパク質)
TLR6 + TLR2 リポタンパク質
TLR7 ウイルスの1本鎖RNA
TLR8 ウイルスの1本鎖RNA
TLR9 細菌やウイルスのDNA〔CG(CpG)配列〕
  ※ヒトなど哺乳類では同配列中のCの多くがメチル化され区別


TLR1/TLR2 (1) | TLR3 (1) | TLR4 (4) | TLR5 (3) [新規1件!]TLR2/TLR6 (1)
TLR7 (2) | TLR8 (6) | TLR9 (2) [1件追加!]Toll受容体 (1)
※カッコ内は掲載PDBデータ数(一部にPdbsumデータ併載)
文献・参考ページニュース例

Toll様受容体2Z7X(リポタンパク質が結合)

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択
A鎖(TLR2)選択 B鎖(TLR1)選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val$

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 
$BCAA球表示(Leu Ile Val”は以下のアミノ酸配列表と同色で50%球表示になります。表示変更後は3種のアミノ酸残基が選択された状態になっていますので,球サイズ変更やアミノ色指定(この場合は全アミノ酸が対応色に)などが可能です(以下同)。



アミノ酸および特性基の親水性・疎水性Log Pをポケットに!




2z7x_PCJ(トリアシル化脂質Pam2CSK4の脂質+Ser部分のSITE)
I'/O'=0.6014
CPK色 Chain色 酸性・中性・塩基性 I/O値順

背景・黒 灰 白 


Toll様受容体3CIY(二重らせんRNAを含む)

バックボーン 二次構造 DNA/RNA(ATGCUbackbone
全選択 タンパク質選択 DNA/RNA選択 同backbone選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 

    
2本鎖RNAを含むToll様受容体TLR3の構造例,PDBデータ3ciy(中はロイシンを強調表示,右はJmolトピックス参照〈クリックで拡大〉)




3ciy_gly06(糖鎖NDG-NAG-MAN-MAN-MANのSITE;RNA含む)
※一部原子が表示されません(今後修正)
I'/O'=4.5000
CPK色 DNA/RNA(ATGCU) 酸性・中性・塩基性 I/O値順
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA

背景・黒 灰 白 


Toll様受容体3FXI(MD-2タンパク質とともにリポ多糖に結合) …初期表示
3ULA(リンパ球抗原96とエリトランが結合)
5HG4(MD-2と活性化剤neoseptin-3が結合;現在5IJCに更新) | 同5IJD(MD-2とリピドAが結合;5HG6から更新)

3FXI(MD-2タンパク質とともにリポ多糖に結合)
3ULA(リンパ球抗原96〈MD-2〉とエリトランが結合)
5HG4(MD-2と活性化剤neoseptin-3が結合;現在5IJCに更新) neoseptin-3選択 → Newswiseニュース
5IJD(MD-2とリピドAが結合;5HG6から更新) LP4とLP5選択 → Newswiseニュース

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択 A・B鎖(TLR4)選択 C-D鎖(MD-2〈リンパ球抗原96〉)選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val) 

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 



5hg4_61S [709(A)](活性化剤neoseptin-3)
I'/O'=0.2673
CPK色 Chain色 酸性・中性・塩基性 I/O値順

背景・黒 灰 白 


  
[左]
3FXI [右]5HG4とそのPDBsumデータ(リガンドは活性化剤neoseptin-3;現在5IJCに更新)


5IJD5HG6から更新)




3fxi_lps01(リポ多糖 PA1 1001(A) to PO4 1018(A))
I'/O'=0.6689
CPK色 Chain色 酸性・中性・塩基性 I/O値順

背景・黒 灰 白 



3ULA




3ula_E55(エリトラン)
I'/O'=0.4356
CPK色 Chain色 酸性・中性・塩基性 I/O値順

背景・黒 灰 白 


Toll様受容体3J0A(TLR5の相同性モデル;フラジェリン非結合) …初期表示
3V47(フラジェリンが結合)
5GY2(フラジェリンが結合)

3J0A(TLR5の相同性モデル;フラジェリン非結合)
3V47(フラジェリンが結合)
5GY2(フラジェリンが結合)

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択
リガンド選択  Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 


3J0A




3V47



Toll様受容体3A79(ジアシル化リポペプチドPam2CSK4が結合)

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択
A鎖(TLR2)選択 B鎖(TLR6)選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 



Toll様受容体5GMG(ロキソリビンとpolyUが結合) [NEW!] …初期表示 | 同5GMH(R848が結合) [NEW!]

5GMG(TLR7活性化ロキソリビンとpolyUが結合) 同PDBsumデータ5gmg_SDL[Chain B]$
5GMH(TLR7活性化R848が結合) 同PDBsumデータ5gmh_RX8[Chain A]$

バックボーン 二次構造 DNA/RNA(ATGCUbackbone
全選択 タンパク質選択 DNA/RNA選択 同backbone選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 

  
[左]
5GMG [右]5GMGおよび5GMHのPDBsumデータ



Toll様受容体3W3J(低分子リガンドCL097を含む) …初期表示
4QC0(低分子リガンドXG-1-236を含む)
5AWA(MB-568が結合) | 同5AWC(MB-564が結合)
5AZ5(MB-343が結合)
5HDH

3W3J(低分子リガンドCL097を含む)
4QC0(低分子リガンドXG-1-236を含む)
5AWA(MB-568が結合) 同PDBsumデータ5awa_M8D[Chain A]$5AWCのChain A・B(MB-564が結合) 同PDBsumデータ5awc_M4D[Chain A]$
5AZ5のChain A・B(MB-343が結合) 同PDBsumデータ5az5_MBL[Chain A]$
5HDH → PNAS論文(2016/02/29)

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 


3W3J
※参考:自然免疫における核酸センサーTLR8のリガンド認識および活性化機構の解明 -抗ウイルス薬、がん免疫賦活剤の開発に道-(SPring-8,2013/03/22)



4QC0


  
[左]5AWCのChain A・B [右]5AZ5のChain A・B


5AWA5AWC5AZ5のPDBsumデータ(いずれもChain A) ※前2者については J. Med. Chem. 参照



5HDH



Toll様受容体3WPC(CpG配列を有するアンタゴニストDNAが結合) …初期表示(Jmolトピック参照)
4QDH

3WPC(CpG配列を有するアンタゴニストDNAが結合) ※PDB 3WPB〜3WPIが同一研究で構造解明
4QDH

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 

  
3WPC(DNAをATGC着色し,青色は糖鎖 NAG;右はDNA近傍の拡大図)

※参考:自然免疫応答を引き起こすタンパク質が微生物の侵入を感知する仕組みを解明 〜抗ウイルス薬やワクチンなどの開発に期待〜(JST,2015/02/10)



Toll受容体4BV4(Spätzle〈Spatzle〉タンパク質結合)

バックボーン 二次構造
全選択 タンパク質選択
リガンド選択 Leu選択 BCAA球表示(Leu Ile Val

空間充填 球棒 球60% スティック 針金
アミノ色 Chain色 CPK色 ‖ Jmol色 Rasmol色

酸性・中性・塩基性区別 極性・非極性区別
疎水性インデックス順 I/O値順(特性基 R) 等電点順
コンホメーション選択性(αヘリックスβストランド#
糖鎖別着色: GalGlcManFucXylSiaGalNAcGlcNAcGlcA
水素結合(太) OFF
 
  
背景・黒 灰 白 

※参考:「新しい自然免疫学 ―免疫システムの真の主役」(技術評論社),p.107〜