อ่าน 11 นาที
แซมเอชดี1
โปรตีนที่มีโดเมน SAM และโดเมน HD 1 เป็น โปรตีน ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดย ยีน SAMHD1 SAMHD1 เป็นเอนไซม์ในเซลล์ ทำหน้าที่ยับยั้งการจำลองแบบของ HIV ใน เซลล์เดนไดรต์ [ 5 ] แมโครฟาจ [...
แซมเอชดี1
| แซมเอชดี1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | SAMHD1 , CHBL2, DCIP, HDDC1, MOP-5, SBBI88, SAM และ HD domain containing deoxynucleoside triphosphate triphosphohydrolase 1, hSAMHD1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 606754 ; เอ็มจีไอ : 1927468 ; โฮโมโลยีน : 9160 ; GeneCards : SAMHD1 ; OMA : SAMHD1 - ออโธล็อก | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
โปรตีนที่มีโดเมน SAM และโดเมน HD 1เป็นโปรตีนที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนSAMHD1 SAMHD1 เป็นเอนไซม์ในเซลล์ ทำหน้าที่ยับยั้งการจำลองแบบของHIVในเซลล์เดนไดรต์ [ 5 ]แมโครฟาจ [ 6 ] โมโนไซต์[ 7 ]และ ลิมโฟไซต์ CD4 + T ที่พักตัว [ 8 ]เป็นเอนไซม์ที่แสดงกิจกรรมฟอสโฟไฮโดรเลส[ 9 ] [ 10 ]โดยเปลี่ยนดีออกซีนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต (dNTPs) เป็นฟอสเฟตอนินทรีย์ (iPPP) และ2'-ดีออกซีนิวคลีโอไซด์ (เช่น ดีออกซีนิวคลีโอไซด์ที่ไม่มีหมู่ฟอสเฟต) ในการทำเช่นนั้น SAMHD1 จะลดปริมาณ dNTPs ที่มีอยู่สำหรับรีเวิร์สทรานสคริปเทสสำหรับการสังเคราะห์ c DNA ของไวรัส และป้องกันการจำลองแบบของไวรัส[ 11 ] นอกจากนี้ SAMHD1 ยังแสดงกิจกรรมนิวคลีเอส ด้วย [ 12 ]แม้ว่า จะมีการอธิบายว่ากิจกรรม ของไรโบเอนไซม์จำเป็นต่อการจำกัดHIV-1 [ 13 ]แต่ข้อมูลล่าสุดยืนยันว่าการจำกัด HIV-1 ในเซลล์โดย SAMHD1 ไม่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของไรโบเอนไซม์[ 14 ]
นอกจากบทบาทในการเผาผลาญนิวคลีโอไทด์แล้วSAMHD1ยังส่งเสริมการซ่อมแซม DNA สายคู่แตก (DSB) ในลักษณะที่ไม่ขึ้นกับ dNTPase การดึงดูด ปัจจัย การซ่อมแซม DNA (CtIP) ไปยังตำแหน่งที่เกิดความเสียหายของ DNA แสดงให้เห็นในเซลล์ที่มี SAMHD1 เพื่ออำนวยความสะดวกในการซ่อมแซม DNA สายคู่แตก (DSB) ที่เกิดจาก HR โดยไม่ขึ้นกับกิจกรรมไตรฟอสโฟไฮโดรเลส ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของโปรตีน SAMHD1 สำหรับการเผาผลาญของเซลล์ตามปกติและความสมบูรณ์ของจีโนม[ 15 ]
การตั้งชื่อ
โปรตีน SAMHD1 มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า:
- AGS5: กลุ่มอาการ Acardi- Goutières ประเภท 5 [ 16 ]
- DCIP: โปรตีน IFNG-induced ที่ได้จากเซลล์เดนไดรต์ 2 [ 17 ]
- Mg21: โปรตีนที่เหนี่ยวนำโดยอินเตอร์เฟรอนแกมมา[ 17 ]
- HDDC1: โดเมน HD ที่มี 1
- MOP-5: โปรตีนโมโนไซต์ 5
- SAMH1_HUMAN
- SBBI88
- CHBL2
ยีน
ยีนที่เข้ารหัส SAMHD1 ของมนุษย์ถูกระบุครั้งแรกในไลบรารี cDNA ของเซลล์เดนไดรต์ของมนุษย์ว่าเป็นออร์โธล็อกของยีน Mg11 ที่ถูกเหนี่ยวนำโดย IFN-γ ในหนู[ 17 ]ยีน SAMHD1 ตั้งอยู่บนโครโมโซม 20 SAMHD1 ครอบคลุมลำดับจีโนม 59,532 bp (โครโมโซม 20:34,954,059–35,013,590) ใน 16 เอ็กซอน และเข้ารหัสโปรตีน 626 กรดอะมิโน (aa) ที่มีน้ำหนักโมเลกุล 72.2 kDa [ 18 ] [ 19 ] SAMHD1 แสดงออกในทั้งเซลล์ที่กำลังแบ่งตัวและเซลล์ที่ไม่แบ่งตัว แต่ฤทธิ์ต้านไวรัสของ SAMHD1 นั้นจำกัดเฉพาะเซลล์ที่ไม่แบ่งตัวเท่านั้น[ 20 ]
โครงสร้าง
โปรตีน SAMHD1 มีความยาว 626 กรดอะมิโน (aa) และมี 2 โดเมน:
ก. โดเมน Sterile alpha motif (SAM): กรดอะมิโนลำดับที่ 45 – 110 [ 21 ] [ 22 ]โดยทั่วไป โดเมน SAM เป็นที่ทราบกันว่าทำหน้าที่เป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนกับโปรตีนและโปรตีนกับกรดนิวคลีอิกในสิ่งมีชีวิตตั้งแต่ยีสต์ไปจนถึงมนุษย์ เป็นตำแหน่งเชื่อมต่อสำหรับไคเนสการส่งสัญญาณและการควบคุมการถอดรหัส[ 23 ] [ 24 ]
b. โปรตีนที่มีโดเมนฮิสติดีน-แอสปาร์ติก (HD) 1: กรดอะมิโน 164 – 319 [ 21 ] [ 22 ]โปรตีนที่มีโดเมน HD มีลักษณะเฉพาะคือ มีกรด อะมิโนฮิสติดีนและแอสปาร์ติกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาคู่กัน และแสดงให้เห็นว่ามีกิจกรรมนิวคลีเอส, dGTP ไตรฟอสเฟต, ฟอสเฟต หรือฟอสโฟไดเอสเตอเรส[ 23 ] [ 25 ]
โครงสร้างผลึกของชิ้นส่วน SAMHD1 ที่ประกอบด้วยแกนเร่งปฏิกิริยาเผยให้เห็นว่าโปรตีนเป็นไดเมอร์[ 10 ]นอกจากนี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่า SAMHD1 เกิดการรวมตัวเป็นโอลิโกเมอร์และสร้างเตตระเมอร์[ 26 ] SAMHD1 จะถูกฟอสโฟรีเลตที่ตำแหน่ง T592 ในเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว แต่การฟอสโฟรีเลตนี้จะหายไปเมื่อเซลล์อยู่ในสภาวะที่ไม่แบ่งตัว[ 27 ]
การทำงาน
การกลายพันธุ์ใน SAMHD1 พบในกลุ่มอาการ Aicardi–Goutières (AGS) ซึ่งเป็น "โรคสมองอักเสบจากภูมิคุ้มกันตนเองทางพันธุกรรมที่มีลักษณะเฉพาะคือการผลิตอินเตอร์เฟรอนชนิดที่ 1 (IFN) ที่ผิดปกติและอาการที่เลียนแบบการติดเชื้อไวรัสแต่กำเนิด" [ 22 ]โมโนไซต์ที่แยกได้จากบุคคลที่เป็น AGS มีความไวต่อ HIV-1 สูง[ 7 ]
SAMHD1 ถูกระบุว่าเป็นโปรตีนโฮสต์ที่ถูกจับและปิดกั้นโดยโปรตีนเลนติไวรัส Vpx Vpx ส่งเสริมการติดเชื้อของแมโครฟาจและ DC โดยการกำหนดเป้าหมายไปที่ SAMHD1 [ 28 ]
โปรตีน SAMHD1 ของมนุษย์มีกิจกรรม dNTP ไตรฟอสเฟต โดยเฉพาะกิจกรรม dGTP-stimulated dNTP ไตรฟอสโฟไฮโดรเลส และกิจกรรมนิวคลีเอสต่อ DNA และ RNA สายเดี่ยว ซึ่งเกี่ยวข้องกับโดเมน HD ของมัน[ 12 ] [ 29 ]การศึกษาอื่นๆ แสดงให้เห็นว่าการปิดกั้น SAMHD1 ช่วยเพิ่มการติดเชื้อ HIV-1 และ SIV Δvpx ในเซลล์ไมอีลอยด์ และยังช่วยเพิ่มการติดเชื้อ HIV-1 ในเซลล์ CD4 + T ที่พักตัวอีกด้วย [ 20 ] [ 29 ]
บทบาทในโรค
กลุ่มอาการ Aicardi-Goutieres
มีการระบุการกลายพันธุ์ 16 ตำแหน่งในยีน SAMHD1 ในผู้ป่วยที่เป็นโรค Aicardi-Goutieres การกลายพันธุ์ส่งผลให้โปรตีน SAMHD1 ทำงานได้น้อยลง อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบว่าความผิดปกติของโปรตีนนี้ส่งผลให้เกิดความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกัน ความเสียหายจากการอักเสบในสมองและผิวหนัง และลักษณะอื่นๆ ของโรคนี้ได้อย่างไร[ 7 ] [ 22 ]
การจำกัดการติดเชื้อไวรัส
SAMHD1 ถูกระบุว่าเป็นโปรตีนในเซลล์ที่รับผิดชอบต่อการปิดกั้นการถอดรหัสย้อนกลับของการติดเชื้อ HIV-1 ที่พบในเซลล์ไมอีลอยด์ เช่นเดียวกับในเซลล์ CD4 + T ที่อยู่ในสภาวะสงบ SAMHD1 ยับยั้งการติดเชื้อ HIV-1 ในเซลล์ไมอีลอยด์โดยการจำกัดปริมาณ dNTP ภายในเซลล์[ 28 ]กิจกรรมไตรฟอสโฟไฮโดรเลสของ dNTP ของ SAMHD1 ได้รับการเสนอให้ลดระดับ dNTP ภายในเซลล์ จำกัดการจำลองแบบของ HIV-1 และป้องกันการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน กิจกรรมนิวคลีเอสต่อ DNA และ RNA สายเดี่ยว (ss) รวมถึงต่อ RNA ในไฮบริด DNA/RNA [ 23 ] [ 28 ]ความสามารถในการยับยั้งไวรัสเรโทรของ SAMHD1 ถูกควบคุมโดยการฟอสโฟรีเลชัน โดย SAMHD1 จะเชื่อมโยงกับคอมเพล็กซ์ไซคลิน A2/CDK1 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการฟอสโฟรีเลชันที่ทรีโอนีน 592 พบว่า SAMHD1 ที่ถูกฟอสโฟรีเลชันแล้วจะมีกิจกรรมน้อยมากหรือไม่มีเลยในเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว ในทางกลับกัน SAMHD1 ที่ไม่ถูกฟอสโฟรีเลชันในเซลล์ที่ไม่แบ่งตัวจะมีกิจกรรมการยับยั้งที่ทรงพลัง[ 27 ]
การปรับเปลี่ยนการแสดงออกและการย่อยสลายสารต้านเมตาบอไลต์ในเซลล์มะเร็ง
การแสดงออกของโปรตีน SAMHD1 สามารถได้รับอิทธิพลในสี่ระดับในเซลล์มะเร็ง ประการแรก การกลายพันธุ์ในยีน SAMHD1 สามารถป้องกันการสร้าง mRNA ของ SAMHD1 หรือโปรตีนที่ทำงานได้หลังจากการแปล[ 30 ] ประการที่สอง การเมทิลเลชั่นของโปรโมเตอร์สามารถป้องกันการถอดรหัส mRNA ของ SAMHD1 [ 31 ] [ 32 ]ประการที่สาม miRNA-155 และ miRNA-181a สามารถป้องกันการแปล จึงป้องกันการผลิตโปรตีน[ 33 ] [ 34 ]สุดท้าย การสลายตัวของ SAMHD1 เกิดขึ้นในช่วงระยะ S ของวงจรเซลล์[ 35 ] เซลล์มะเร็งที่ไม่ยึดเกาะ – เซลล์ B เซลล์ T และเซลล์ไมอีลอยด์ ซึ่งเป็นเซลล์ที่แบ่งตัวอย่างรวดเร็ว มีระดับโปรตีน SAMHD1 ต่ำหรือตรวจไม่พบ เมื่อเทียบกับเซลล์ที่ยึดเกาะ การควบคุมความเข้มข้นของ dNTP โดย SAMHD1 ในเซลล์มะเร็งอาจเป็นกลไกสำคัญที่มีนัยสำคัญในการรักษา[ 36 ]แอนติเมตาโบไลต์เป็นนิวคลีโอไซด์ นิวคลีโอไทด์ และอะนาล็อกของเบสที่มีฤทธิ์ต้านมะเร็ง ซึ่งใช้เป็นสารต้านมะเร็งเพื่อส่งเสริมการตายของเซลล์ด้วยกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกันหลายประการ[ 37 ] สำหรับแอนติเมตาโบไลต์บางชนิด รูปแบบไตรฟอสเฟตภายในเซลล์ของอะนาล็อกเป็นสารประกอบที่ออกฤทธิ์[ 37 ] SAMHD1 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถไฮโดรไลซ์อะราบิโนส 5'-ไตรฟอสเฟตได้[ 38 ] SAMHD1 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นไบโอมาร์กเกอร์และมีอิทธิพลต่อการตอบสนองต่ออะราบิโนส C (ara-C; ไซทาราบีน) [ 39 ]โปรตีนไวรัส x (Vpx) ได้รับการเสนอให้เป็นวิธีการรักษาที่มีศักยภาพในการปรับปรุงการรักษาด้วยไซทาราบีนสำหรับมะเร็งเม็ดเลือด[ 40 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Laguette N, Benkirane M (มกราคม 2012). "SAMHD1 เปลี่ยนมุมมองของเราเกี่ยวกับการจำกัดไวรัสอย่างไร"แนวโน้มในภูมิคุ้มกันวิทยา 33 ( 1): 26– 33. doi : 10.1016/j.it.2011.11.002 . PMC 3595995 . PMID 22177690 .
- Olsen JV, Blagoev B, Gnad F, Macek B, Kumar C, Mortensen P และคณะ (พฤศจิกายน 2549) "พลวัตการฟอสโฟรีเลชันทั่วโลก ในร่างกาย และเฉพาะตำแหน่งในเครือข่ายการส่งสัญญาณ"เซลล์127 ( 3 ): 635– 48. doi : 10.1016/j.cell.2006.09.026 . PMID 17081983 . S2CID 7827573 .
ลิงก์ภายนอก
- รายการ GeneReviews/NCBI/NIH/UW เกี่ยวกับโรค Aicardi-Goutières
- รายการ OMIM ในกลุ่มอาการ Aicardi-Goutieres
- ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : Q9Y3Z3 (Human Deoxynucleoside triphosphate triphosphohydrolase SAMHD1) ที่PDBe -KB
- ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : Q60710 (Mouse Deoxynucleoside triphosphate triphosphohydrolase SAMHD1) ที่PDBe- KB
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แซมเอชดี1
โปรตีนที่มีโดเมน SAM และโดเมน HD 1 เป็น โปรตีน ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดย ยีน SAMHD1 SAMHD1 เป็นเอนไซม์ในเซลล์ ทำหน้าที่ยับยั้งการจำลองแบบของ HIV ใน เซลล์เดนไดรต์ [ 5 ] แมโครฟาจ [...
ยีน
ยีนที่เข้ารหัส SAMHD1 ของมนุษย์ถูกระบุครั้งแรกในไลบรารี cDNA ของเซลล์เดนไดรต์ของมนุษย์ว่าเป็นออร์โธล็อกของยีน Mg11 ที่ถูกเหนี่ยวนำโดย IFN-γ ในหนู [ 17 ] ยีน SAMHD1 ตั้งอยู่บน โครโมโซม 20 SAMHD1 ครอบคลุมลำดับจีโนม 59,532 bp (โครโมโซม 20:34,954,059–35,013,590)...
โครงสร้าง
โปรตีน SAMHD1 มีความยาว 626 กรดอะมิโน (aa) และมี 2 โดเมน:
การทำงาน
การกลายพันธุ์ใน SAMHD1 พบใน กลุ่มอาการ Aicardi–Goutières (AGS) ซึ่งเป็น "โรคสมองอักเสบจากภูมิคุ้มกันตนเองทางพันธุกรรมที่มีลักษณะเฉพาะคือการผลิตอินเตอร์เฟรอนชนิดที่ 1 (IFN) ที่ผิดปกติและอาการที่เลียนแบบการติดเชื้อไวรัสแต่กำเนิด" [ 22 ]...