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乙肝复制第一阶段,单个rcDNA,修复成共价闭合环状DNA

2020-12-31新闻39

乙肝病毒复制周期开始于进入细胞,整个生命周期的每个步骤都是有可能产生在研新药的。比如,在第一阶段,单个的rcDNA修复成共价闭合环状DNA(乙肝病毒复制模板cccDNAs),然而由组蛋白与非组蛋白包装成染色质。

乙肝复制第一阶段,单个rcDNA,修复成共价闭合环状DNA

目前,医学上把这种包装的cccDNA认为是,乙肝病毒的小染色体,它主要负责病毒在受感染细胞的细胞核中的持续存在。这些cccDNA还是唯一已知的前基因组RNA(pgRNA)转录模板,病毒DNA最终通过反转录重新合成。当然,这些cccDNA还适用于前C mRNA的转录,以及编码主要病毒蛋白的所有其他亚基因组mRNA。所涉及的主要蛋白质包含:L-HBs、M-HBs、S-HBs、HBc、Pol、乙型肝炎x(HBx)蛋白和乙型肝炎e(HBe)蛋白。

在这当中,L-HBs蛋白从较长的pre-S1/pre-S2/pre-smrna转录本翻译,M-HBs和S-HBs都从较短的pre-S2/pre-smrna转录本翻译。而HBe蛋白,是从前C mRNA转录本翻译而来的,HBc和Pol蛋白则优先从pgRNA翻译而来。最后,将HBx蛋白从X开放阅读框mRNA转录本中翻译出来。从功能上看,HBe蛋白从比HBc蛋白更长的阅读框中翻译出来,然后经过广泛的翻译后修饰,最终作为HBe抗原(HBeAg)分泌到血液当中。

因此,HBe抗原,也是HBV感染的主要免疫活性生物标志物之一。相较之下,HBx蛋白仍然存在于细胞内,它的靶点是cccDNA上的染色体蛋白5(SMC5)和蛋白6(SMC6)的结构维持。HBx与SMC5/6复合物结合,标记该复合物来通过蛋白酶体进行蛋白水解,并解除SMC5/6介导的cccDNA转录抑制。

另外,HBc蛋白最初和pgRNA结合的Pol蛋白形成成核复合物,目的是触发完整的核衣壳组装。然后,Pol对pgRNA进行反转录,产生包被的互补DNA负链(反义链),再然后将其用于DNA正链(sense)合成与rcDNA重组的模板。随后,新成熟的核衣壳要么再循环回到肝细胞的细胞核中,用来维持cccDNA的活性池,要么发芽进入细胞内质网(ER)的管腔,在那里它们获得主要由L-HBs、M-HBs和S-HBs蛋白组成的脂质/蛋白包膜。

导致HBV感染难根除原因是什么?

由此产生的未成熟的乙肝病毒颗粒,经过进一步的成熟过程,包括表面蛋白聚糖修饰,当它们通过高尔基复合体到达反高尔基体时。成熟的感染性乙肝病毒颗粒,随后通过胞吐作用,从宿主肝细胞输出或释放。这个复制周期,可伴随着一系列不完整的亚病毒颗粒(SVP)和感染性病毒颗粒的输出或释放。这些,再加上耐受性肝环境,有助于创造出一个高度抑制的免疫环境,以确保慢性乙肝病毒感染,既持久,又难以根除。

捷克科学院生物中心寄生虫学研究所与韩国巴斯德研究所应用分子病毒学实验室等研究人员,就曾经完整描述了乙肝病毒复制周期的复杂性。研究人员还谈及,在这些出口的亚病毒颗粒(SVP)中,最丰富的是由HBs蛋白形成的颗粒形式的病毒包膜(球体与细丝),在血液中统称为HBs抗原(HBsAg),HBsAg是HBV感染与HBeAg结合的主要免疫活性生物标记物。

本研究人员还介绍,其他只包埋mRNAs而不是rcDNA或完全缺乏核衣壳的SVP,被统一称为乙肝核心相关抗原(HBcrAg)。只包埋mRNAs和含有外显体的mRNA的SVP,则被称为“循环RNA”。重要的是,即使HBVDNA不能检测到,也可以在血清中检测到HBcrAg(观点来自:Ganesh Selvaraj Duraisamy 、Dattary Bhosale等科学家)。

在科学家深入探索乙肝病毒复杂的生命周期时,实际上,也已经基本探明每个步骤靶点开发药物的可能性。虽然,其中一些步骤用于开发研究药物尚存一些棘手问题需要更多努力,2020年9月7日捷克科学院生物中心寄生虫学研究所等研究人员,发表在科学杂志《Viruses》的科研观点是,想要治疗乙肝病毒,问题还是在乙肝病毒本身性质上,包含病毒复制周期开始于进入细胞、第一阶段单个rcDNA修复成cccDNAs,以及复制周期中伴随不完整亚病毒颗粒与感染性病毒颗粒输出/释放(药研方向)。

#消化疾病#乙肝

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