具有广泛抗病毒活性的SAMHD1蛋白的研究进展

SAMHD1蛋白是2011年首次被认定为一种独特的天然抗病毒因子,它主要在树突状细胞、巨噬细胞等髓系细胞中表达。它通过降解细胞内dNTPs的水平,使细胞内的dNTPs的水平低于病毒复制所需的水平,从而抑制髓系细胞中反转录病毒和DNA病毒的复制。HIV-2产生的病毒蛋白X(Vpx)可将泛素连接酶与SAMHD1相结合,使SAMHD1分子最后被蛋白酶体降解。最近还发现SAMHD1蛋白活性受多种因子影响,具有调节肿瘤细胞中LINE-1活性的功能。结合最新研究成果对SAMHD1的结构、功能、抗病毒机制以及影响因子进行综述。     

SAMHD1抗艾滋病病毒作用研究进展

SAMHD1蛋白全称为不育-α-基序结构域(SAM域)和组氨酸/天冬氨酸残基双联体结构域(HD域)包涵蛋白1,是由真核生物SAMHD1基因编码的蛋白质。研究表明SAMHD1蛋白对机体固有免疫有调控作用,它能够明显上调抗病毒免疫应答,介导由干扰素引起的炎症反应,参与宿主对入侵病毒的防御体系。早期的研究主要集中在其基因突变引起的Aicardi-Goutières综合征(AGS),最新研究发现SAMHD1作为一种核酸水解酶,具有代谢耗竭髓样细胞和树突状细胞内dNTP池从而抑制I型艾滋病病毒(Human immunodeficiency virus,HIV-1)cDNA合成的功能。而HIV-2和猴免疫缺陷病毒(SIVsm/mac)辅助基因编码的Vpx蛋白则能拮抗SAMHD1对病毒复制的抑制作用。近年来,有关SAMHD1蛋白的功能及其抗病毒作用机制的研究进展迅速,本文主要对此加以综述。     

髓系单核细胞来源的HIV-1限制性因子——SAMHD1

天然抗病毒限制因子是HIV-1研究最热点的领域。继APOBEC3G、Trim5α、Tetherin被发现之后,SAMHD1于2011年被发现为新的抗HIV-1限制因子。它主要在髓系来源的单核细胞中表达,如巨噬细胞和树突状细胞。该文对SAMHD1的结构、抗病毒机制、与Vpx的相互作用以及进化等方面的研究进行了综述。SAMHD1的发现为深入研究SAMHD1在慢病毒致病机理中作用打开了一扇门。     

HIV辅助蛋白拮抗细胞限制因子机制研究进展

抗病毒限制因子成为病毒学研究领域的热点。近些年陆续发现了4种HIV限制因子:APOBEC3G、Trim5α、Tetherin、SAMHD1。其中APOBEC3G、Tetherin、SAMHD1分别被HIV编码的辅助蛋白Vif、Vpu、Vpx所拮抗。这些辅助蛋白影响病毒的致病性和复制能力,拮抗宿主内的天然抗病毒限制因子,使病毒能够成功的侵染宿主细胞。本文重点综述了这三种能拮抗宿主限制因子的HIV辅助蛋白的功能研究进展。     

TAR RNA结合蛋白在HIV-1感染中的作用

TARRNA结合蛋白是细胞中双链RNA结合蛋白家族成员之一.它可以结合HIV-1TARRNA,并与Tat协同作用激活LTR表达,进而促进病毒的转录与翻译.TRBP也是将干扰素抗病毒通路与RNA干扰免疫通路相连的一种细胞蛋白.在干扰素诱生的PKR反应中,TRBP通过直接抑制PKR的自磷酸化、与PKR竞争通用的RNA底物或与PACT形成异源二聚体等机制抑制细胞内的PKR反应,从而降低了PKR介导的对病毒表达的抑制作用.TRBP与Dicer和Ago2等组成的RNA诱导沉默复合体,在RNA干扰中发挥着关键作用并调控随后的序列特异性降解.在HIV-1感染中,TRBP更倾向于促进病毒的表达与复制,因此TRBP也成为控制HIV-1感染的新靶点.     

SAMHD1蛋白抗病毒作用机制研究的新进展

作为新发现的抗病毒因子,SAMHD1蛋白是近年来分子生物学界研究的热点,但是其抗病毒作用机制尚不明确。已经报道的可能的抗病毒作用机制包括d NTP水解酶活性和T592位点的磷酸化状态。随着近两年来研究的不断发展,SAMHD1蛋白的RNA酶活性和维持基因组稳定性的重要作用相继被发现。与此同时,SAMHD1蛋白的多聚体结构也受到了广泛的关注,从最初得到的二聚体晶体,到最近证实了GTP作为激活剂才能形成有抗病毒活性的同源四聚体,SAMHD1蛋白的多聚体结构及形成机制都得到了新的阐释。综合各种已知的生物学功能以及结构方面的信息,结合最新发表的研究成果,深入而全面地分析了SAMHD1蛋白复杂的抗病毒作用机制。     

APOBEC3G与Vif在HIV-1感染中的作用

载脂蛋白B mRNA编辑催化多肽样（apolipoprotein B mRNA-editing catalytic polypeptide-like,APOBEC）蛋白是一组胞嘧啶脱氨基酶,具有天然的抗病毒活性,对多种病毒具有抑制作用,特别是逆转录病毒. APOBEC3蛋白能够抑制人类免疫缺陷病毒(HIV-1)的感染,其中APOBEC3G和APOBEC3F的作用最强. APOBEC3G能够通过胞嘧啶脱氨基作用和非胞嘧啶脱氨基作用抑制病毒感染. HIV-1病毒感染因子(Vif) 蛋白主要经泛素-蛋白酶体途径介导APOBEC3G降解,从而拮抗其抗病毒作用. APOBEC3G和Vif之间相互作用的研究对于寻求新的抗HIV治疗靶点具有重要意义.     

干扰素在肝癌细胞Huh7.0中诱导SAMHD1抑制HBV复制

目的:研究干扰素调节宿主限制性因子SAMHD1的表达而抑制HBV复制的分子机制。方法:首先不同剂量的干扰素α、β和γ处理Huh7. 0细胞,通过荧光定量PCR和Western blot检测SAMHD1在转录和翻译后的表达水平;进一步通过siRNA干扰内源性的SAMHD1,再评价干扰素α、β对病毒的抑制效应;最后通过免疫荧光检测了干扰素α诱导内源性SAMHD1的细胞定位及Southern blot检测了SAMHD1细胞定位对病毒复制的影响。结果:在Huh7. 0细胞中,SAMHD1的RNA水平和蛋白表达明显受干扰素α和β的诱导升高;干扰SAMHD1后干扰素α和β对HBV复制的抑制作用消失; SAMHD1定位在细胞核内,干扰素α诱导SAMHD1同样定位在细胞核内,缺失核定位信号后SAMHD1丧失了其抑制病毒复制的作用。结论:在Huh7细胞中,干扰素α、β能诱导SAMHD1表达上调来抑制HBV的复制,SAMDH1的抗病毒作用依赖于其细胞定位。     

A型流感病毒NS1蛋白与宿主的相互作用

A型流感病毒非结构蛋白1(nonstructural protein l, NS1)全长约为230个氨基酸,主要包括两个功能结构域,即 N-末端的RNA结合结构域和C-末端的效应结构域.NS1是一个多功能病毒蛋白,它不仅影响着该病毒其他基因的表达,更能通过与宿主细胞多种因子的相互作用干预宿主细胞的正常功能,抵抗宿主的抗病毒系统.因此, NS1被认为是A型流感病毒的一个重要毒力因子.本文综述了 NS1蛋白与宿主相互作用的最新研究进展,为进一步揭示NS1 蛋白的功能提供了参考.     

病毒感染因子在APOBEC3G抗病毒中的拮抗作用

病毒感染因子(virion infectivity factor, Vif)是人免疫缺陷病毒(human im_mu_n_o_de_fi_cien_cy virus, HIV)的6个辅助蛋白之一, 是病毒进行有效复制所必需的.由于Vif功能的复杂性以及对相应复合物体系的不了解, 一直以来, 对Vif的研究进展缓慢.直到2002年发现载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3G (apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide-like 3G, APOBEC3G)是存在于细胞内的一种天然抗病毒因子后, Vif的功能才被逐步阐明.APOBEC3G主要通过嘧啶脱氨基活性使HIV-1的负链DNA在逆转录过程中发生致死性超突变, 从而起到抗病毒作用.HIV-1基因编码Vif来拮抗APOBEC3G, 二者在宿主细胞内达到动态平衡.Vif通过介导APOBEC3G降解、减少在胞内的表达、阻碍其向病毒粒子的包装以及促使其装配成无活性的高分子质量复合体等多种途径起到中和作用.对Vif/APOBEC3G相互作用及其调节机制的进一步研究, 将为新型抗HIV-1病毒药物的研制与开发提供理论依据.     

Sp100与HIV-1整合酶互作并抑制其介导的病毒整合

Sp100是核颗粒ND10的组成蛋白,在哺乳动物细胞中广泛存在．Sp100参与多种细胞生理病理过程,如转录调控、细胞内抗病毒免疫等．利用酵母双杂交系统,我们发现了Sp100的互作蛋白HIV-1整合酶,免疫共沉淀实验进一步证实了Sp100与 HIV-1整合酶的互作,细胞内荧光共定位实验也证实了二者在细胞内部分共定位．此外,突变体实验表明,Sp100的C端300～480氨基酸和HIV-1的催化结构域是两个蛋白质的互作区域．利用siRNA降低细胞内Sp100的表达量,可以增加HIV-1整合酶介导的病毒的整合,反之,细胞内过表达Sp100则会降低HIV-1整合酶介导的病毒的整合．这是首次发现Sp100可以和HIV-1整合酶发生相互作用,并进而抑制病毒的整合．我们发现了Sp100作为HIV-1整合酶互作蛋白的新功能,并扩展了细胞防御病毒感染的相关研究．     

Rev蛋白: 抗HIV-1感染的新靶点

病毒颗粒蛋白表达调节因子(regulatorofvirionproteinexpression,Rev)是HIV-1转录过程中不可缺少的调控蛋白。Rev与病毒mRNA的Rev应答元件(revresponseelement,RRE)相互作用,加速mRNA向核外转运。Rev缺乏或者不能进入细胞核,未剪接和部分剪接的mRNA将在核内完全降解,导致HIV-1的复制被阻断。Rev在HIV-1复制周期中起着重要的反式调节作用,是寻找新作用机制和不易产生耐药性的抗艾滋病药物的新靶点。该文介绍Rev介导的核质转运过程和Rev蛋白的相关抑制剂。     

HIV-1辅助蛋白Vif的结构与功能

HIV-1 Vif(viral infectivity factor)蛋白是由保守的vif基因编码的碱性蛋白质,是HIV-1病毒的辅助调节蛋白之一.研究表明Vif蛋白具有调节病毒侵入、组装、出芽和成熟等功能.此外,Vif蛋白能够特异性地与体内抗病毒因子APOBEC3G相互作用,增强病毒的感染性.因此,针对HIV-1Vif蛋白进行抑制剂设计已经成为抗HIV药物研究的热点之一.本文对HIV-1Vif蛋白的结构与功能研究的最新进展进行了综述.     

泛素样蛋白ISG15在抗病毒天然免疫中的作用

干扰素刺激基因15(ISG15)编码的蛋白是抗病毒天然免疫通路中的重要调节因子,病毒感染和干扰素刺激均可强烈诱导ISG15的表达。ISG15是最早发现的泛素样蛋白,可对细胞内多种蛋白进行修饰并调节蛋白功能,但不介导蛋白质的降解,在机体抗病毒天然免疫反应中发挥重要作用,其机制尚未完全明确。近几年对ISG15的研究有所突破,发现了ISG15在抗病毒天然免疫反应中的新功能。我们简要概述了泛素样蛋白ISG15的概况、修饰酶系统及ISG15在抗病毒天然免疫反应中功能的研究进展。     

RNA干扰与植物抗病毒

RNA干扰是多种生物体内由双链RNA介导的同源mRNA降解现象,是植物体内天然的抗病毒机制。然而病毒在长期进化过程中也获得了通过编码沉默抑制蛋白来对抗植物体RNAi系统的能力。本文对RNA干扰过程、病毒编码的沉默抑制蛋白及利用干扰技术进行抗病毒基因工程研究进行简要综述。     

孢子体型自交不亲和反应臂重复蛋白ARC1

臂重复蛋白ARC1（arm repeat containing 1,ARC1）是孢子体型自交不亲和信号传导途径下游非常重要的蛋白质因子,由臂重复结构域、U-box结构域、亮氨酸拉链,卷曲螺旋结构域、1个核定位信号和2个核输出信号组成,其中臂重复结构域和U—box结构域起主要功能。ARC1具有E3泛素连接酶活性,能够促进自交不亲和反应（self-incompatibility,SI）中的信号传导元件泛素化并降解。本文综述了ARC1蛋白的结构和功能,旨在阐明它在SI反应中的作用。     

泛素化在TRAF2介导的NF-κB信号通路中的作用

NF-κB（核因子κ增强子结合蛋白）是核转录因子家族成员,具有调节免疫、炎症和细胞存活的功能.它可被TRAF2（tumor necrosis factor receptor associated factor 2,肿瘤坏死因子受体相关因子2）等相关因子活化.TRAF2包含了N-端的环指结构域和C-端的高度保守结构域.它通过与肿瘤坏死因子受体超家族成员相互作用,介导了下游信号通路.而TRAF2的泛素化在过程中是关键的,鞘磷脂作为TRAF2的泛素化连接酶辅助因子,在TRAF2介导的NF-κB信号通路中发挥重要作用.     

PSD—95对NMDA受体信号转导的整合作用

PSD－95是新近在谷氨酸能突触的突触后致密物（PSD）中发现的一种特殊蛋白质,含有3个N末端的PDZ结构域,一个SH3结构域和一个C末端的GK结构域。PSD－95通过不同结构域与其它蛋白相互作用,不仅能够串集NMDA受体及其信号通路中的相关蛋白分子,组成受体－信号分子－调节分子－靶分子复合物,还可通过突触前后粘附分子的相互作用,参与突触连接的形成和维持,在介导和整合NMDA受体信号转导中具有关键性作用。     

含溴结构域蛋白2结构与功能的研究进展

含溴结构域蛋白2(bromodomain-containing protein 2,BRD2)具有两个串联的溴结构域和一个末端外结构域,是溴结构域和末端外结构域蛋白家族成员之一.BRD2蛋白能够特异性结合组蛋白乙酰化赖氨酸,参与基因的转录调控、染色质重塑和细胞增殖与凋亡等生物学活动.近年来研究表明,BRD2蛋白通过溴结...     

FHL2通过相互作用抑制分化抑制蛋白家族成员的转录抑制活性

目的：探讨FHL2与Id（分化抑制蛋白）家族蛋白之间的相互作用及FHL2对Id蛋白功能的调控效应。方法：用GST-pulldown与免疫共沉淀（CoIP）方法检测FHL2与Id家族蛋白成员之间在体内外的相互作用;用共转染与报告基因驱动的萤光素酶方法检测FHL2对Id蛋白介导转录抑制效应的调控作用。结果：FHL2与Id家族的4个蛋白均存在直接的相互作用关系,表位分析结果显示FHL2蛋白中的第2个LIM结构域在FHL2/Id相互作用中是必需的,Id蛋白N端结构域在介导FHL2/Id相互作用中是必需的,FHL2/Id相互作用不依赖于Id蛋白中的螺旋-环-螺旋结构;通过相互作用,FHL2阻止了Id蛋白对碱性螺旋-环-螺旋转录因子E47转录活性的抑制作用。结论：FHL2是一个新识别的Id蛋白广谱的相互作用因子,通过对Id蛋白功能活性的抑制效应,FHL2可能参与Id介导的多种生物学效应以及肿瘤发生与进展。