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B肝藥物開發方向,加拿大科學家發現,新的抗cccDNA靶點_研究

在整個人類基因組中,對G-四聯體的認識越來越多。它們經常出現在基因的關鍵調控區域,並調控許多關鍵的細胞過程,包括轉錄、翻譯和基因組穩定性。近期,加拿大萊斯布裡奇大學化學與生物化學系等科研人員描述了在HBV基因組的前核心啟動子區域,發現了一個獨特的G-四聯體結構,該區域對HBV生命周期至關重要。

B肝藥物開發方向,加拿大科學家發現,新的抗cccDNA靶點

G-四聯體,目前已普遍延伸到了病毒學領域開展研究,包括在各種病毒基因組的調控區域,都已發現了G-四聯體。在本研究中,研究人員證明了在HBV的前核心啟動子區域存在著G-四聯體,該區域對HBV C基因的轉錄和病毒核心蛋白的翻譯十分重要。目前的研究主要是在HBV序列庫的幫助下,描述了它的進化持久性,該序列庫包含著一個廣泛的複製能力病毒庫。

在全球超過10000個可用的前核心/核心序列中,該區域G含量很高,除了HBV G基因型(不包括在當前的分析中),在幾乎所有的主要基因型中高度保守。HBV G很少被發現,通常與另一個基因型(即A或H)結合,這意味著一種獨特的策略用於維持複製。這種高度保守性,為其病毒維持中功能作用提供了理論基礎,尤其是在具有高度易出錯聚合酶的HBV中,每日能夠產生1010-11點突變。

如果基因組的某個區域對病毒具有高度重要性,那麽它就會隨著時間的推移被進化維持下去。為確定G-四聯體在HBV基因組中存在的功能意義,本研究人員在體外細胞培養研究中,比較了野生型HBV與G1738A、G1748A和G1738/1748A突變質粒。推測可得,破壞四重區的突變,可能會減少與宿主蛋白的結合,從而啟動轉錄,影響病毒下遊複製。

為研究這一問題,研究人員使用野生型1.3-mer HBV質粒,通過定點誘變,分別創建了上述突變體(G1738A、G1748A和G1738/1748A)。總體來看,使用1.3-mer HBV質粒模型,wt和各種突變前核心啟動子HBV轉染的差異表明,突變對整體下遊功能影響很小。對此發現有幾種可能解釋:其一,轉錄因子與1.3-mer HBV質粒的啟動子區結合,獨立於或僅部分依賴於研究中的四聯體。可能在高水準質粒背景下,即使是較不理想的結合選擇,也可能有利生產;

儘管有潛在的結構控制,在其他途徑研究中已有取得成功,但該模型可能不能代表自然過程。其二,也可能不需要四聯體結構來結合,初級核苷酸序列是這個模型中細微發現的唯一影響因素。在實驗模型中完全描述這2種可能性,需要通過穩定的金屬離子來影響四聯體在體內形成的條件,並且這仍將與細胞生長或功能兼容。雖然已知的小分子G-四聯體穩定劑,可能是研究這一現象的另一種可能性,但這些藥物對細胞正常功能的脫靶效應,有可能將限制評估。

總之,上述介紹研究為HBV基因組前核心啟動子區G-四聯體結構的存在,提供了有力的生物物理證據和新的功能數據。數據表明,我們可以使用已知的四重體複合結合物,來結合一個生理相關的HBV轉錄模板-帶有彈性的cccDNA。此外,使用一個經過驗證的HBV培養模型,還為HBV複製的功能性作用提供了證據。這種獨特的結構基序代表了一個新的HBV治療靶點,HBV cccDNA微染色體,並可能發展為一種新的補充治療HBV感染策略。

目前來看,全球關於HBV基因組的二級和三級複雜結構知識是有限的。HBV cccDNA獨特結構基序的發現,可能為治療藥物設計和乾預提供新的研究方向。本研究人員發現了獨特的G-四聯體結構,該結構在幾乎所有基因型中均保守,而該區域對HBV生命周期關鍵步驟至關重要,包括基因組前RNA生成、核心蛋白和聚合酶蛋白合成以及基因組包衣。

因此,對HBV前核心區域進一步了解,可能有助於鑒定新的抗HBV cccDNA靶點。研究已於2021年3月24日發表在生物化學與分子生物學國際著名期刊《Journal of Biological Chemistry》上。返回搜狐,查看更多

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