Deoxynucleoside triphosphate (dNTP) molecules are essential for the replication and maintenance of genomic information in both cells and a variety of viral pathogens. While the process of dNTP biosynthesis by cellular enzymes, such as ribonucleotide reductase (RNR) and thymidine kinase (TK), has been extensively investigated, a negative regulatory mechanism of dNTP pools was recently found to involve sterile alpha motif (SAM) domain and histidine-aspartate (HD) domain-containing protein 1, SAMHD1. When active, dNTP triphosphohydrolase activity of SAMHD1 degrades dNTPs into their 2′-deoxynucleoside (dN) and triphosphate subparts, steadily depleting intercellular dNTP pools. The differential expression levels and activation states of SAMHD1 in various cell types contributes to unique dNTP pools that either aid (i.e., dividing T cells) or restrict (i.e., nondividing macrophages) viral replication that consumes cellular dNTPs. Genetic mutations in SAMHD1 induce a rare inflammatory encephalopathy called Aicardi–Goutières syndrome (AGS), which phenotypically resembles viral infection. Recent publications have identified diverse roles for SAMHD1 in double-stranded break repair, genome stability, and the replication stress response through interferon signaling. Finally, a series of SAMHD1 mutations were also reported in various cancer cell types while why SAMHD1 is mutated in these cancer cells remains to investigated. Here, we reviewed a series of studies that have begun illuminating the highly diverse roles of SAMHD1 in virology, immunology, and cancer biology.

中文翻译：

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SAMHD1功能与人类疾病。

脱氧核苷三磷酸（dNTP）分子对于在细胞和多种病毒病原体中复制和维持基因组信息至关重要。虽然已经广泛研究了通过细胞酶（如核糖核苷酸还原酶（RNR）和胸苷激酶（TK））生物合成dNTP的过程，但最近发现dNTP库的负调控机制涉及无菌的α基序（SAM）结构域和组氨酸-含有天冬氨酸（HD）域的蛋白质1，SAMHD1。当激活时，SAMHD1的dNTP triphosphohydrolase活性会将dNTP降解为2'-脱氧核苷（dN）和三磷酸酯亚部分，从而稳定地消耗细胞间dNTP库。SAMHD1在各种细胞类型中的差异表达水平和激活状态有助于形成独特的dNTP库，从而有助于（即分裂T细胞）或限制（i。例如，非分裂的巨噬细胞）病毒复制消耗了细胞的dNTP。SAMHD1的基因突变引起一种罕见的炎症性脑病，称为Aicardi–Goutières综合征（AGS），其表型与病毒感染相似。最近的出版物已经确定了SAMHD1在双链断裂修复，基因组稳定性和通过干扰素信号转导的复制应激反应中的多种作用。最后，在各种癌细胞类型中还报道了一系列SAMHD1突变，而为何在这些癌细胞中SAMHD1突变的原因仍有待研​​究。在这里，我们回顾了一系列研究，这些研究开始阐明SAMHD1在病毒学，免疫学和癌症生物学中的高度多样化的作用。SAMHD1的基因突变会诱发一种罕见的炎症性脑病，称为Aicardi–Goutières综合征（AGS），其表型与病毒感染相似。最近的出版物已经确定了SAMHD1在双链断裂修复，基因组稳定性和通过干扰素信号转导的复制应激反应中的多种作用。最后，在各种癌细胞类型中还报道了一系列SAMHD1突变，而为何在这些癌细胞中SAMHD1突变的原因仍有待研​​究。在这里，我们回顾了一系列研究，这些研究开始阐明SAMHD1在病毒学，免疫学和癌症生物学中的高度多样化的作用。SAMHD1的基因突变引起一种罕见的炎症性脑病，称为Aicardi–Goutières综合征（AGS），其表型与病毒感染相似。最近的出版物已经确定了SAMHD1在双链断裂修复，基因组稳定性和通过干扰素信号转导的复制应激反应中的多种作用。最后，在各种癌细胞类型中还报道了一系列SAMHD1突变，而为何在这些癌细胞中SAMHD1突变的原因仍有待研​​究。在这里，我们回顾了一系列研究，这些研究开始阐明SAMHD1在病毒学，免疫学和癌症生物学中的高度多样化的作用。通过干扰素信号转导和复制应激反应。最后，在各种癌细胞类型中还报道了一系列SAMHD1突变，而为何在这些癌细胞中SAMHD1突变的原因仍有待研​​究。在这里，我们回顾了一系列研究，这些研究开始阐明SAMHD1在病毒学，免疫学和癌症生物学中的高度多样化的作用。通过干扰素信号转导和复制应激反应。最后，在各种癌细胞类型中还报道了一系列SAMHD1突变，而为何在这些癌细胞中SAMHD1突变的原因仍有待研​​究。在这里，我们回顾了一系列研究，这些研究开始阐明SAMHD1在病毒学，免疫学和癌症生物学中的高度多样化的作用。