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了解B肝結構特點,掌握HBV複製周期,是開發新靶點的基礎_病毒

B肝病毒是一種古老的小型嗜肝DNA病毒,只有深入了解這種病毒結構,科研人員才可以掌握開發有針對性的醫藥技術。接下來,我們從HBV的結構、基因組和複製周期簡要作個介紹。

了解B肝結構特點,掌握HBV複製周期,是開發新靶點的基礎

HBV的包膜是由脂質雙層形成的,其中包含小、中和大尺寸B肝表面抗原(S-HBsAg、M-HBsAg 和 L-HBsAg)嵌入為跨膜蛋白。包膜圍繞著一個由120個核心蛋白(HBcAg)二聚體形成的核衣殼,它用來存儲B肝病毒基因組和聚合酶(HBV Pol)。B肝病毒基因組,由3.2kb松弛環狀DNA(rcDNA)分子組成。

它包含四個開放閱讀框(ORF),分別為編碼聚合酶(P)、表面(S)、前核心/核心(C)和X。B肝病毒的複製和轉錄受到其調控元件控制,比如增強子、啟動子(S1、S2、pre-core、core 和 X);和衣殼化(ε)、聚腺苷酸化和複製信號。病毒基因組的一個重要特點是其ORF的重疊。重疊區域的缺失和非同義突變,會影響HBV基因型的進化和pre-S 結構域的分化(感染過程中的關鍵)。

B肝病毒基因組的變異性,不僅是由病毒適應性和HBV Pol缺乏糾正活性驅動的,而且突變體也是由內源性(宿主免疫壓力)和外源性(抗病毒藥物和疫苗接種)因素施加壓力導致的。全球已有發現pre-S1區域存在強選擇,該區域和編碼HBV Pol間隔區的核苷酸重疊,相對適應非同義突變。這些變體的積累為構象結構變化提供靈活性,並對免疫選擇壓力做出反應。

科研人員除了掌握HBV的主要結構還遠遠不夠,還需要深入了解HBV的複製周期。B肝病毒複製周期開始於L-HBsAg與牛磺膽酸鈉轉運多肽 (NTCP) 的結合,以介導病毒顆粒進入肝細胞。病毒被內吞並運輸到細胞核,而病毒衣殼則被去包膜。

病毒基因組似乎通過核孔進入細胞核,被宿主因子修複並轉化為共價閉合環狀DNA(cccDNA)的形式。目前為止,科學家的共識是,這種複製中間體與宿主蛋白結合形成了病毒微染色體,作為病毒RNA轉錄的模板。生產出的五種病毒mRNA,包括前基因組RNA(pgRNA),它是B肝病毒複製的主要中間體。

pgRNA被輸出到細胞質中,它的5' 端與HBV Pol結合並誘導包裝過程。隨後在核衣殼內,pgRNA被病毒聚合酶逆轉錄成為新的rcDNA。又或者是形成雙鏈線性DNA(dslDNA),並在HBVDNA整合到宿主基因組中發揮重要作用。成熟的衣殼,可以將rcDNA遞送至細胞核中,增加cccDNA的含量,或者與內質網(ER)中的HBV表面蛋白結合,以病毒粒子的形式分泌到肝細胞外。

小番健康結語:我們都知道,目前全球HBV藥物開發基本是針對HBV複製周期的,所以深入了解複製周期每一個步驟都是科研人員十分關心的課題。可以簡要歸納目前全球科研人員已掌握的HBV複製周期過程即:

HBV通過NTCP進行內吞作用。在細胞內,rcDNA進入細胞核,在那裡修複形成cccDNA。後者形成用於B肝病毒RNA轉錄的病毒微染色體。pgRNA與胞質溶膠中HBV Pol結合以誘導包裝過程,隨後合成HBVDNA。新的病毒顆粒在ER中組裝並易位,以病毒粒子的形成分泌到肝細胞外。返回搜狐,查看更多

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