3.3SAMHD1蛋白抗DNA病毒分子机制 

　　DNA病毒与细胞表面受体结合，通过胞吞或膜融合的方式进入细胞，利用宿主细胞中的dNTPs与相关合成酶产生病毒DNA。牛痘病毒（Vacciniavirus）和I型单纯疱疹病毒（herpes simplex virustype l，HSV-1）都是典型双链DNA病毒，这两种病毒依赖宿主细胞提供dNTPs进行自身复制，SAMHD1蛋白同样能降解宿主细胞中dNTPs浓度，抑制DNA病毒对分化髓系细胞的感染与复制。然而，双链DNA病毒能编码核糖核苷酸还原酶（ri-bonucleotide reductase， RNR）和胸苷激酶（thymi-dine kinase，TK），具有dNTP生物合成功能，关键时候能为病毒DNA聚合酶提供必要底物（dNTPs）。Hollenbaugh等使用胸苷激酶和核糖核苷酸还原酶缺陷型的牛痘病毒感染非分裂髓系细胞，发现细胞中dNTPs浓度很低，缺陷型的牛痘病毒不能大量感染巨噬细胞。随后向培养的细胞中添加野生型牛痘病毒或者加入能降解SAMHD1蛋白的病毒蛋白Vpx，细胞中能检测到高浓度dNTPs，并且发现有更多的细胞感染牛痘病毒。通过RNA干扰技术沉默SAMHD1蛋白的表达，则使单纯疱疹病毒标志蛋白ICP-4和UL-27在THP-1细胞中大量表达，病毒载量大大提高。当细胞中dNTPs浓度很低时，低浓度的dNTPs就会激活核糖核苷酸还原酶和胸苷激酶的活性，从而启动dNTP生物合成机制，提高巨噬细胞中的dNTPs浓度，供病毒复制需要。 

　　4病毒Vpx蛋白与SAMDH1蛋白相互作用 

　　人类免疫缺陷病毒分为两种基因型HIV—1和HIV—2。HIV-2病毒能编码病毒辅助蛋白Vpx，HIV-1病毒不具备此功能。HIV-2所编码的辅助蛋白Vpx能介导E3泛素连接酶复合体降解SAMHD1蛋白，解除了髓系细胞对病毒感染的限制。辅助蛋白能调整病毒去对抗宿主的限制，使得病毒在宿主细胞中高效复制。含有vpx基因的HIV毒株与不含vpx基因的HIV毒株相比前者在髓系细胞中生长更快，引发的细胞病变也较强。 

　　病毒辅助蛋白Vpx是一种核酸蛋白，由96个氨基酸形成的3个柔性的α螺旋结构（17～33、38～50、56～77）组成（图2），相对分子质量为14 kD。Vpx蛋白在细胞质和细胞核中均有分布，更多的偏向于细胞核内聚集。Vpx蛋白在细胞中与SAMHD1蛋白共存时，能特异性地结合SAMHD1蛋白，并通过Vpx蛋白α螺旋1与SAMHD1蛋白C端多变区31个氨基酸残基相结合，诱导SAMHD1蛋白的降解。SAMHD1蛋白被降解的过程为：病毒辅助蛋白Vpx的α螺旋1结构域与E3泛素连接酶复合体DDBl-CUL4A的亚单位DCAF1蛋白相结合，Vpx蛋白同时加载SAMHD1蛋白到E3泛素连接酶DDBl-CUL4A上，使SAMHD1蛋白泛素化，最终形成的复合物诱导SAMHD1蛋白的降解（图3B）。Vpx蛋白依赖蛋白酶体复合物去降解SAMHD1蛋白，蛋白酶抑制剂MG132能抑制E3泛素连接酶的活性，从而阻断Vpx介导的SAMHD1蛋白的降解。 

　　5SAMDH1蛋白表达及影响因子 

　　SAMHD1蛋白的表达与细胞分化状态相关，其在活化的CD+T细胞中几乎不表达，但在静息的CD+T细胞中高度表达，浓度相当于SAMHD1蛋白在髓系细胞中的表达量，可抑制HIV对静息CD+T细胞的感染与复制。 

　　1L-12和IL-18有助于巨噬细胞中SAMHD1蛋白的表达。Pauls等在培养的单核细胞中加入IL-12和IL-18，可诱导单核细胞分化为巨噬细胞，在这种巨噬细胞中能检测到大量SAMHD1蛋白的表达，能抵抗HIV的感染，并且这种表达不依赖IFN-γ。Dragjin等研究发现，使用干扰素（IFN）刺激巨噬细胞和树突状细胞，同样可以使细胞中SAMHD1表达量增加；向培养髓系细胞中加入Vpx类病毒样颗粒，可以使SAMHD1蛋白细胞浓度降低，细胞中干扰素浓度升高。病毒感染诱导干扰素分泌增强及改变宿主免疫反应的过程中，SAMHD1蛋白可能是干扰素信号通路中的负调控因子，IL-12、IL-18和干扰素这些外在因素都有助于髓系细胞中SAMHD1蛋白的表达。另外，磷酸化的SAMHD1蛋白具有影响SAMHD1蛋白限制HIV-1复制的活性。Cribier等研究发现，细胞周期蛋白A2/CDKl与SAMHD1蛋白相互作用，蛋白A2/CDK1使SAMHD1蛋白592位氨基酸位点苏氨酸磷酸化，SAMHD1蛋白的Thr592磷酸化使SAMHD1蛋白失去限制HIV-1复制能力。此外，SAMHD1蛋白的Thr592磷酸化还受到type IIFN的调控，type I IFN能降低Thr592位点的磷酸化水平。说明SAMHD1蛋白的Thr592磷酸化是SAMHD1蛋白抗病毒活性的关键调控位点，同样这个点还受到type I IFN的调控。 

　　6SAMHD1蛋白的重要细胞学新功能 

　　反转座子（retrotransposon）是人类基因组的重要组成部分，占人类基因组的17%。反转座子是通过逆转录作用，以RNA为中介逆转录成DNA后进行转座。作为反转座子的LINE-1基因即长散布重复元件1 （long interspersed repeated ele-ment一l，LINE-1）与多种人类疾病密切相关，它编码两种蛋白，ORFlp蛋白和ORF2p蛋白，其中ORF2p蛋白主要介导LINE一1基因的反转录过程。在肿瘤细胞中和免疫性疾病患者体内，LINE-1基因都处于激活状态，正常的组织中LINE-1基因则处于沉默状态。于晓方等研究发现，SAMHD1蛋白能通过降低ORF2p蛋白表达水平，抑制LINE-1反转座子和ORF2p蛋白介导的Alu/Sva反转座子的转录活性。反转座子活性的降低，能够明显减缓肿瘤细胞的生长速度和影响肿瘤细胞的生命周期。缺陷性SAMHD1蛋白突变体或者通过RNA干扰技术沉默SAMHD1蛋白的表达，及向培养细胞中提供Vpx蛋白影响SAMHD1蛋白的活性，都能提高反转座子LINE-1的活性。这些都说明细胞因子SAMHD1蛋白能抑制LINE-1的活性。然而，SAMHD1蛋白抑制反转座子LINE-1的活性与抑制反转录病毒活性的机制显著不同，SAMHD1蛋白序列H167、H206、D207和D311位点氨基酸突变，592位点苏氨基酸磷酸化，HD残基的缺失都会直接导致SAMHD1蛋白dNTPase酶活性丧失，但根本不影响SAMHD1蛋白抑制反转座子LINE-1的活性。AGS患者中SAMHD1蛋白其抑制反转座子的能力不同程度的下降，提示反转座子活性和免疫疾病AGS之间的确存在较大相关性。SAMHD1蛋白具有的抑制反转座子生物活性，可能是哺乳动物SAMHD1蛋白参与宿主免疫调控的重要途径。 

　　7SAMHD1蛋白未来的研究方向和应用前景 

　　SAMHD1蛋白作为一种新发现独特的天然抗病毒限制因子，其独特性改变了整个领域对抗病毒限制性因子作用机制的认识，它不是通过干扰病毒与宿主受体的结合、抑制病毒的反转录酶活性、抑制病毒的增殖等方式，而是通过宿主体内的SAMHD1蛋白降解髓系细胞中的dNTPs，使髓系细胞中的dNTPs浓度低于病毒复制所需最低水平，从而切断病毒复制所需的原材料的供给。近一两年来有关SAMHD1蛋白的研究论文经常出现在《NATURE》、《CELL》等国际著名学术期刊上，充分说明该蛋白独特性受到科学家的重视和成为研究的热点。随着对SAMHD1蛋白研究的不断深入，未来将逐渐地了解SAMHD1蛋白在细胞中的分布、功能、调控机制和影响因子，人们将揭开SAMHDl蛋白抑制HIV病毒复制的神秘面纱。这可能为防治HIV及其他病毒性疾病提供理论依据，为新型抗病毒药物的开发和HIV疫苗研究提供新的方向。SAMHD1蛋白研究也可能对肿瘤的治疗开启一扇新的大门。