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SAMHD1蛋白是新发现的人体内非分裂细胞中的天然免疫因子,能够抑制HIV病毒对巨噬细胞、树突状细胞等静态期细胞的入侵,同时对DNA病毒具有广泛的抗病毒功能。SAMHD1是由真核生物SAMHD1基因编码的蛋白质,广泛存在于高等动物中,主要在髓系来源的单核细胞中表达。SAMHD1具有dGTP/GTP依赖的三磷酸水解酶活性,可降低细胞内dNTP的浓度,从而限制HIV-1在非容纳细胞中的复制。同时,SAMHD1蛋白具有核酸酶活性,能够降解病毒RNA基因组。本课题的目的是使目标蛋白SAMHD1(109-626)(此后简写为SAMHD1c)在大肠杆菌中表达,并通过亲合层析、色谱层析获得高纯度的蛋白。我们通过不同状态下的SAMHD1进行分析,发现自然状态下纯化的SAMHD1c处于单体,二体和四体的动态平衡状态。将SAMHD1c利用高效液相色谱进行其dNTP酶活性检测,结果表明SAMHD1c加入底物后立即发挥初始爆发式的高效酶活作用,这与之前研究报道的长效激活状态相一致。我们将蛋白结晶,获得了一种新的松散连接的四聚体状态,该结构中结合了三个GTP。分析此结构得出以下结论:一是亚基A和C之间的相互作用界面也许是四聚体结构稳定与否的关键;二是亚基A和B之间结合两个GTP,阐明二聚体可稳定存在的原因;三是亚基A和C之间氨基酸互相作用,形成多重氢键,推测若形成GTP-Mg2+-dATP稳定激活构型后可以将亚基A与C之间更加紧密;四是通过与现有结构对比,发现这个结合了GTP分子的四聚体结构处于非活性状态。这个新结构的发现丰富了SAMHD1发挥dNTP酶的构象形态,为我们深入研究其抗病毒机制提供了新的角度,也为HIV疫苗及广谱抗病毒药物提供了可能。