微生物に感染したとき、体は有害な病原体の存在を知らせる必要があります。 これは、主に免疫細胞上に発現するパターン認識受容体（PPR）として知られる特殊な受容体によって達成されます。
これらの受容体は、細菌、ウイルス、寄生虫または真菌などの微生物に見られる病原菌または損傷関連分子パターン（PAMPsおよびDAMPs）として知られる保存された分子構造を認識します。 これらのモチーフは通常、微生物に特異的である（すなわち、宿主には存在しないため、「非自己」とみなされる）。 1535>
最もよく知られているPAMPのひとつがリポポリサッカライド（LPS）で、グラム陰性菌の特異的成分であり、Toll様受容体TLR4によって認識される。
以下はPAMPの例です（図1）。
糖鎖
- リポ多糖（グラム陰性菌外膜成分）
- ペプチド糖（細菌ムラミルジペプチド）
- b-1,様々な菌種の細胞壁から得られる3-グルカン
タンパク質
- 細菌フラジェリン
核酸（RNAまたはDNA）
微生物の核酸は通常宿主が非自己と認識する特徴を持っています。
- 位置：微生物の核酸は、通常は宿主の核酸が存在しないエンドソームなどの特定の場所に存在することがある。 例えば、TLR7はエンドソームでウイルスRNAを認識します。
- 特性：微生物の核酸は、メチル化されていないCpGの繰り返しを含む細菌DNAや、ウイルスの二本鎖（ds）または一本鎖（ss）RNAなど特定の構造、長さや修飾を持つ場合があります。
細菌やウイルスなどの病原体を検出するために、免疫系にはパターン認識受容体（PRR）という受容体が備わっており、その認識に特化した構造になっています。 これらの受容体は自然免疫系の重要な要素である。 主に樹状細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞で発現しているが、他の免疫細胞や非免疫細胞にも存在する。
PRRは4つのファミリーに分類されます。
- Toll-like receptor (TLR)
- Nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor (NLR)
- C-type lectin receptor (CLR)
- RIG-1 like receptor (RLR)
これらの受容体は細胞内に戦略的に局在しています。 細菌や真菌のような細胞外の病原体を認識するために細胞表面に存在し、ウイルスのような細胞内侵入者を感知するためにエンドソームに存在し、最後に細胞質内に存在します。 病原体または微生物関連分子パターン（PAMPsまたはMAMPs）と呼ばれるこれらのモチーフは、通常微生物に特異的であり、その生存に不可欠である。 これまでに同定されたPAMPsはタンパク質（例：細菌フラジェリン）、核酸（例：ウイルスssRNA）、糖鎖（例：細菌リポポリサッカライド（LPS））である
4つのPRRファミリーは通常リガンド認識、シグナル伝達、細胞内局在において違いがある（図参照）。 活性化されると、いくつかの遺伝子の転写を含む様々な細胞応答を誘導し、最終的には病原体を排除する。 また、多くの場合、最適な反応を得るために互いに協力し合う。 自然免疫における役割の他に、これらの受容体（例えばNLR）のいくつかは、正常な細胞プロセスの乱れから生じる「危険」信号の感知にも関与している。