SAMHD1的dNTPase活性调节细胞内dNTP可用性,是细胞周期调节机制的一部分。dNTP的可用性可能成为细胞增殖、病毒复制的障碍,触发免疫反应,对具有抗增殖或抗病毒活性的dNTP类似物易感。充分的证据开始表明,SAMHD1的抗病毒机制可能仅依赖于其对细胞内dNTP水平的控制,其磷酸化状态引起的结构/构象变化可能强烈影响SAMHD1.4的水解酶活性。
CDK函数的观察到抑制导致中断SAMHD1磷酸化导致大量减少的细胞内的核苷酸水平,支持假设磷酸化损害SAMHD1dNTPase活动,强烈影响hiv-1的复制,但也等DNA病毒1型单纯疱疹病毒。SAMHD1的RNAse活性被认为是髓细胞中抑制HIV感染的主要功能。这一结论很难与SAMHD1功能在DNA病毒(如HSV-1)复制中的作用相一致。此外,SAMHD1已被证明是一种单链核酸结合蛋白,没有活性位点相关的核酸酶活性。然而,SAMHD1影响病毒复制的其他机制并没有被完全抛弃。 、
Vpx降解SAMHD1使帕博西尼的抗病毒活性丧失,表明其对DNA和RNA病毒的抗病毒活性集中在SAMHD1介导的共同机制上,最有可能是通过控制细胞内dNTP池。然而,尽管SAMHD1降解,帕博西尼仍保留部分抗病毒活性。观察到,在帕博西尼存在的情况下,Vpx仅部分恢复了dNTP水平,这可能表明一种依赖于dNTP水平的替代机制。
CDK2负责控制核糖核苷酸还原酶的dNTP合成。抑制cdk6依赖的CDK2激活可能不仅控制dNTP水解酶,而且控制dNTP合成,因为HIV-1逆转录酶和HSV-1DNA聚合酶对dNTP的需求可能不同。3839此外,HSV-1编码的核糖核苷酸还原酶还会影响整个dNTP池,使它们更少地依赖于宿主的酶机制,并在评估SAMHD1在DNA病毒复制中的作用时添加一个混杂元素。SAMHD1降解可能只足以允许HIV-1的复制,而不是HSV-1。
在SAMHD1低表达的Vero细胞中,帕博西尼缺乏活性,原因很简单,即不生化细胞的细胞周期高度不受控制,在这种情况下,负责合成和降解核苷酸的代谢途径可能发生失调。在这种情况下,如果存在大量的dNTPs41,帕博西尼引起的dNTP池的改变可能不足以将dNTP水平降低到HSV-1DNA聚合酶所需的阈值以下。
独立于帕博西尼诱导的效应,我们观察到,即使在阿昔洛韦存在的情况下,MDM的HSV-1感染诱导了SAMHD1磷酸化的抑制。1型单纯疱疹病毒感染已被证明导致抑制CDK4/6CDK2-specific磷酸化和Rb(复审委员会),导致细胞周期阻滞在G1,类似的效果,观察到帕博西尼治疗。进一步的研究应该阐明这些事件如何影响hiv-1和1型单纯疱疹病毒合并感染的巨噬细胞。
总之,我们的研究结果支持SAMHD1的dNTPase活性是限制HIV-1和HSV-1感染的主要机制。另外,我们还指出了帕博西尼(哌柏西利)的一种新的抗病毒机制,可能是通过调控pRB-E2F1-RNR2通路介导的,阻断dNTP的合成,阻碍HSV-1DNA复制。我们使用主MDM作为相关模型来测试和比较SAMHD1对HSV-1和HIV-1复制的影响。我们的发现应该在与HSV-1感染的复制和发病机制相关的其他模型和细胞类型中重新评估。详情请扫码咨询:
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