Interested Article - Вирус гепатита B

lauretta
  • 2020-02-11
  • 1

Ви́рус гепати́та B (вирус гепатита b, «б»; англ. Hepatitis B virus , HBV) — ДНК-содержащий вирус из семейства гепаднавирусов , возбудитель вирусного гепатита B . В мире по различным оценкам от 3 до 6 % людей инфицировано вирусом гепатита B. Носительство вируса не обязательно сопровождается гепатитом, однако носитель вируса может заражать других людей, а также животных.

Болезнь

Несмотря на то, что существует вакцина для предотвращения гепатита В, вирус гепатита В остаётся глобальной проблемой здравоохранения. Гепатит В может протекать остро, а затем переходить в хроническую форму, приводя к другим заболеваниям и состояниям здоровья . В дополнение к возникновению гепатита, заражение вирусом гепатита В может привести к циррозу и гепатоцеллюлярной карциноме .

Также было высказано предположение, что заболевание может увеличить риск возникновения рака поджелудочной железы .

Классификация

Распространённость ВГВ у людей (по состоянию на 2005 год)

Вирус гепатита В классифицируется в роде , который содержит 11 других видов. Род классифицируется как часть семейства Hepadnaviridae , в которое входят четыре других рода: , , and . Это семейство вирусов является единственным представителем вирусного отряда Blubervirales .

Вирусы, сходные с гепатитом В, были обнаружены у всех человекообразных обезьян ( орангутанов , гиббонов , горилл и шимпанзе ), у обезьян Старого Света , и у шерстистых обезьян Нового Света (вирус гепатита В шерстистых обезьян), что позволяет предположить древнее происхождение этого вируса у приматов.

Вирус подразделяется на четыре основных серотипа (adr, adw, ayr, ayw) на основе антигенных эпитопов , присутствующих на белках его оболочки . Эти серотипы основаны на общей детерминанте (a) и двух взаимоисключающих парах детерминант (d/y и w/r). Вирусные штаммы также были разделены на десять генотипов (A-J) и сорок подгенотипов в соответствии с общей вариацией нуклеотидной последовательности генома . Генотипы имеют чёткое географическое распределение и используются для отслеживания эволюции и передачи вируса. Различия между генотипами влияют на тяжесть заболевания, течение и вероятность осложнений, и ответ на лечение . Серотипы и генотипы не обязательно соответствуют.

Неклассифицированные виды

У летучих мышей выделен ряд пока ещё не классифицированных видов, подобных гепатиту В .

Морфология

Строение вирусной частицы

Структура вируса гепатита В

Вирус гепатита В является членом семейства гепаднавирусов . Вирусная частица, называемая частицей Дейна ( вирион ), состоит из внешней липидной оболочки и икосаэдрического ядра нуклеокапсида , состоящего из белка . Нуклеокапсид содержит вирусную ДНК и ДНК-полимеразу , которая обладает обратной транскриптазной активностью, подобной ретровирусам . Внешняя оболочка содержит встроенные белки, которые участвуют в связывании вируса с восприимчивыми клетками и проникновении в них. Вирус является одним из самых маленьких оболочечных вирусов животных с диаметром вириона 42 нм, но также существуют формы, в том числе нитевидные и сферические тела, лишённые ядра. Эти частицы не являются инфекционными и состоят из липида и белка, которые образуют часть поверхности вириона, который называется поверхностным антигеном ( ) и вырабатывается в избытке в течение жизненного цикла вируса .

Компоненты

Вирус состоит из:

  • (поверхностный антиген гепатита В) был первым обнаруженным белком вируса гепатита В . Он состоит из малого (S), среднего (M) и большого (L) белка .
  • (основной антиген гепатита В) является основным структурным белком икосаэдрического нуклеокапсида HBV и участвует в репликации вируса. Образование капсида является основным фактором инфицирования клетки . HBcAg способствует выведению HBV in vivo , но неизвестно, должен ли HBcAg находиться в форме капсида для содействия очистке от вируса .
  • включена в нуклеокапсид вместе с предгеномной РНК (pgRNA). Внутри капсида pgRNA подвергается обратной транскрипции, образуя (-) цепь ДНК. В то же время большая часть матрицы РНК разрушается под действием РНКазной активности полимеразы. За этим следует синтез (+) цепи ДНК, и полимераза в конечном итоге ковалентно связывается с (-) цепью ДНК . Полимераза отбрасывается после того, как вирион заражает новую клетку.
  • (антиген оболочки гепатита В) может быть обнаружен между икосаэдрическим ядром нуклеокапсида и липидной оболочкой, но считается «неучастным» и секретируется и накапливается в сыворотке. HBeAg и HBcAg сделаны из одной и той же рамки считывания .
  • небольшой, длиной в 154 аминокислоты , неструктурный и играет важную роль в HBV-ассоциированном заболевании печени и в репликации HBV в клетках HepG2 . Многие виды активности были связаны с экспрессией HBx. Однако молекулярные механизмы многих из этих активностей неизвестны . Этот белок является многофункциональным, он активирует клеточные сигнальные пути и необходим для вирусной инфекции .

Вирусу гепатита D требуются частицы оболочки HBV, чтобы стать вирулентными .

Эволюция

Раннюю эволюцию вируса гепатита B, как и всех других вирусов, трудно установить. Выявление гепаднавирусов у широкого круга позвоночных предполагает длительную коэволюцию. Идентификация эндогенных элементов hepadnaviridae, общих для различных видов птиц, показывает присутствие этого вируса у птиц в течение по меньшей мере 70 миллионов лет . Хотя аналогичные доказательства отсутствуют для млекопитающих, филогенетическое положение ортогепаднавирусов как сестринской клады авигепаднавирусов предполагает присутствие вируса в предоках амниот и последующая коэволюция как с птицами, так и с млекопитающими после их расхождения (> 300 миллионов лет назад). Также было высказано предположение, что Новый мировой гепаднавирус летучих мышей может быть источником гепаднавирусов приматов . У авихепаднавирусов отсутствует Х-белок, но в геноме утиного гепаднавируса присутствует рудиментарная Х-рамка считывания . Х-белок, возможно, произошёл от ДНК-гликозилазы.

Недавно реконструкция геномов вируса гепатита В по древним человеческим останкам позволила более детально исследовать эволюцию этого вируса у людей . В 2021 году исследование реконструировало 137 древних геномов вируса гепатита В и доказало присутствие вируса у людей, по крайней мере, с 10 000 лет . Самый последний общий предок всех известных человеческих линий вируса гепатита В датируется от 20 000 до 12 000 лет назад. Однако нельзя сказать, присутствовал ли вирус у людей задолго до этого или был приобретён незадолго до этого от другого вида животных. Было показано, что эволюция вируса гепатита В у людей отражает известные события человеческой истории, такие как первое заселение Америки в позднем плейстоцене и переходный период неолита в Европе . Эти исследования также показали, что некоторые древние штаммы вируса гепатита В все ещё заражают людей, в то время как другие вымерли . Штаммы ВГВ, обнаруженные у африканских и юго-восточноазиатских обезьян (шимпанзе, горилл, орангутанов и гиббонов), по-видимому, родственны человеческим штаммам ВГВ, что может отражать прошлые случаи межвидовой передачи .

Исследование изолятов из циркумполярной арктической человеческой популяции показало, что предок субгенотипа B5 (эндемичного типа, обнаруженного в этой популяции), что предковый вирус возник в Азии около 2000 лет назад (95 % HPD 900 г. до н. э. — 830 г. н. э.) . Слияние произошло около 1000 г. н. э. Этот субгенотип распространился из Азии первоначально в Гренландию , а затем распространился на запад в течение последних 400 лет.

Строение генома

Организация генома вируса гепатита В. Гены перекрываются.

Размер

Геном вируса гепатита В состоит из кольцевой ДНК , но это необычно, потому что ДНК не является полностью двухцепочечной. Один конец полноразмерной цепи связан с вирусной ДНК-полимеразой . Длина генома составляет 3020-3320 нуклеотидов (для цепи полной длины) и 1700—2800 нуклеотидов (для короткой цепи) .

Кодирование

Отрицательная (некодирующая) цепь комплементарна вирусной мРНК. Вирусная ДНК обнаруживается в ядре вскоре после инфицирования клетки. Частично двухцепочечная ДНК становится полностью двухцепочечной путём завершения (+) смысловой цепи клеточными ДНК-полимеразами (вирусная ДНК−полимераза используется на более поздней стадии) и удаления белка вирусной полимеразы (P) из (-) смысловой цепи и короткой последовательности РНК из(+) смысловой нити. Некодирующие основания удаляются из концов (−) смысловой цепи, и концы соединяются.

Вирусные гены транскрибируются клеточной РНК-полимеразой II в ядре клетки с ковалентно замкнутой кольцевой ДНК (cccDNA). В геноме HBV были идентифицированы два усилителя, обозначенные как enhancer I (EnhI) и enhancer II (EnhII). Оба усилителя проявляют большую активность в клетках печёночного происхождения, и вместе они управляют и регулируют экспрессию полных вирусных транскриптов .

Существует четыре известных гена, кодируемых геномом, которые называются C, P, S и X. Основной белок кодируется геном C (HBcAg), и его стартовому кодону предшествует стартовый кодон AUG, из которого вырабатывается прекоординатный белок. HBeAg образуется в результате протеолитической переработки белка, предшествующего ядру. ДНК-полимераза кодируется геном P. Ген S — это ген, который кодирует поверхностный антиген (HBsAg). Ген HBsAg представляет собой одну длинную открытую рамку считывания, но содержит три «стартовых» (ATG) кодона в рамке, которые делят ген на три секции: pre-S1, pre-S2 и S. Из-за множества стартовых кодонов полипептиды трёх разных размеров называются большими, средними и малыми (pre-S2).-Вырабатываются S1 + pre-S2+ S, pre-S2+ S или S) .

Функция белка, кодируемого геном X, до конца не изучена , но некоторые данные свидетельствуют о том, что он может функционировать как транскрипционный трансактиватор. Интересно, что слитый белок с Х-ядром 40 кДа кодируется длинным вирусным транскриптом размером 3,9 кб, функция которого остаётся неясной . Синтез 3.9 кб РНК инициируется в промоторной области гена X, и транскрипт полиаденилируется только после второго раунда транскрипции. Аналогичное поведение характерно и для других видов длинных прегеномных/предъядерных (pg/pc) РНК. Таким образом, механизм вирусной транскрипции должен игнорировать сигнал poly (A) на первом раунде транскрипции.

В геноме HBV было идентифицировано несколько некодирующих элементов РНК . К ним относятся: , и сигнал инкапсидации РНК .

Генотипы

Известно восемь генотипов, обозначенных от А до H . Был описан возможный новый генотип «I» , но принятие этого обозначения не является универсальным .

Различия между генотипами составляют более 8 %. Генотипы A и D распространены повсеместно; генотипы C и B характерны для Юго-Восточной Азии и Японии. Генотип Е распространён преимущественно в Африке. Генотип F был найден среди коренного населения Южной Америки и на Аляске. Генотип G спорадически встречается в различных частях света, в частности в Соединённых Штатах Америки и во Франции. Генотипы Е и G характеризуются низкой вариабельностью в последовательности нуклеотидов в геноме, по сравнению с другими генотипами.

Генотипы вируса гепатита B могут обладать различными биологическими свойствами. В последнее время все большое значение придаётся генотипу вируса в клинических аспектах течения вирусной инфекции, а также чувствительности к антивирусным препаратам. На сегодняшний день установлено, что инфекция, вызванная вирусом гепатита B генотипов В и С, коррелирует с повреждением печени; а инфекция, обусловленная вирусом гепатита B генотипа А, эффективно излечивается терапевтическими методами с использованием интерферона.

Генотип D имеет 10 подгенотипов .

Репликация вируса

Репликация вируса гепатита В

Жизненный цикл вируса гепатита В сложен. Гепатит В является одним из немногих известных неретровирусных вирусов, которые используют обратную транскрипцию как часть процесса репликации.

Присоединение
Вирус проникает в клетку путём связывания с рецепторами на поверхности клетки и проникает в неё путём эндоцитоза , опосредованного либо клатрином , либо кавеолином-1 . ВГВ первоначально связывается с протеогликаном . Сегмент pre-S1 белка HBV L затем плотно связывается с котранспортирующим полипептидом тауроколата натрия (NTCP), кодируемым геном slc10a1 . NTCP в основном обнаруживается в синусоидальной мембране клеток печени . Присутствие NTCP в клетках печени коррелирует с тканевой специфичностью инфекции ВГВ .
Проникновение
После эндоцитоза мембрана вируса сливается с мембраной клетки-хозяина, высвобождая нуклеокапсид в цитоплазму .

Снятие покрытия

Поскольку вирус размножается с помощью РНК, вырабатываемой ферментом хозяина, вирусная геномная ДНК должна быть перенесена в ядро клетки. Считается, что капсид транспортируется по микротрубочкам к ядерной поре . Основные белки диссоциируют от частично двухцепочечной вирусной ДНК, которая затем становится полностью двухцепочечной (ДНК-полимеразами хозяина) и превращается в ковалентно замкнутую кольцевую ДНК ( ), которая служит матрицей для транскрипции четырёх вирусных мРНК .
Репликация
Самая большая мРНК (которая длиннее вирусного генома) используется для создания новых копий генома и для производства белка капсидного ядра и вирусной РНК-зависимой ДНК-полимеразы .
Сборка
Эти четыре вирусных транскрипта подвергаются дополнительной обработке и продолжают образовывать вирионы-потомки, которые высвобождаются из клетки или возвращаются в ядро и повторно проходят цикл для получения ещё большего количества копий .
Высвобождение
Затем длинная мРНК транспортируется обратно в цитоплазму, где белок вириона Р синтезирует ДНК посредством своей обратно-транскриптазной активности.

Трансактивированные гены

HBV обладает способностью .

Профилактика

Упомянутый выше поверхностный HBsAg-антиген, находящийся в наружной оболочке, применяют для производства высокоэффективной профилактической вакцины .

См. также

Примечания

  1. (англ.) на сайте Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV) .
  2. Hu, J.; Protzer, U.; Siddiqui, A. (2019). . Journal of Virology . 93 (20). doi : . PMC . PMID .
  3. Schwalbe M, Ohlenschläger O, Marchanka A, Ramachandran R, Häfner S, Heise T, Görlach M (March 2008). . Nucleic Acids Research . 36 (5): 1681—9. doi : . PMC . PMID .
  4. Hassan MM, Li D, El-Deeb AS, Wolff RA, Bondy ML, Davila M, Abbruzzese JL (October 2008). . Journal of Clinical Oncology . 26 (28): 4557—62. doi : . PMC . PMID .
  5. ↑ . Дата обращения: 21 августа 2022. 8 февраля 2021 года.
  6. Dupinay T, et al. (November 2013). "Discovery of naturally occurring transmissible chronic hepatitis B virus infection among Macaca fascicularis from Mauritius Island". Hepatology . 58 (5): 1610—1620. doi : . PMID .
  7. ↑ Hundie GB, Stalin Raj V, Gebre Michael D, Pas SD, Koopmans MP, Osterhaus AD, et al. (February 2017). "A novel hepatitis B virus subgenotype D10 circulating in Ethiopia". Journal of Viral Hepatitis . 24 (2): 163—173. doi : . PMID . S2CID .
  8. ↑ Kramvis A, Kew M, François G (March 2005). "Hepatitis B virus genotypes". Vaccine . 23 (19): 2409—23. doi : . PMID .
  9. Magnius LO, Norder H (1995). "Subtypes, genotypes and molecular epidemiology of the hepatitis B virus as reflected by sequence variability of the S-gene". Intervirology . 38 (1—2): 24—34. doi : . PMID .
  10. Drexler JF, Geipel A, König A, Corman VM, van Riel D, Leijten LM, et al. (October 2013). . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 110 (40): 16151—6. Bibcode : . doi : . PMC . PMID .
  11. Zuckerman AJ. Chapter 70: Hepatitis Viruses // Baron's Medical Microbiology / Baron S. — 4th. — Univ of Texas Medical Branch, 1996. — ISBN 978-0-9631172-1-2 .
  12. . www.who.int . Дата обращения: 12 июля 2015. Архивировано из 10 июля 2015 года.
  13. Locarnini S (2004). "Molecular virology of hepatitis B virus". Seminars in Liver Disease . 24 Suppl 1 (Suppl 1): 3—10. CiteSeerX . doi : . PMID .
  14. Howard CR (July 1986). . The Journal of General Virology . 67 (7): 1215—35. doi : . PMID .
  15. Jaroszewicz J, Calle Serrano B, Wursthorn K, Deterding K, Schlue J, Raupach R, et al. (April 2010). "Hepatitis B surface antigen (HBsAg) levels in the natural history of hepatitis B virus (HBV)-infection: a European perspective". Journal of Hepatology . 52 (4): 514—22. doi : . PMID .
  16. Seeger C, Mason WS (March 2000). . Microbiology and Molecular Biology Reviews . 64 (1): 51—68. doi : . PMC . PMID .
  17. Lin YJ, Huang LR, Yang HC, Tzeng HT, Hsu PN, Wu HL, et al. (May 2010). . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 107 (20): 9340—5. Bibcode : . doi : . PMC . PMID .
  18. Bourne CR, Katen SP, Fulz MR, Packianathan C, Zlotnick A (March 2009). . Biochemistry . 48 (8): 1736—42. doi : . PMC . PMID .
  19. Menéndez-Arias L, Álvarez M, Pacheco B (October 2014). "Nucleoside/nucleotide analog inhibitors of hepatitis B virus polymerase: mechanism of action and resistance". Current Opinion in Virology . 8 : 1—9. doi : . PMID .
  20. Yang HC, Kao JH (September 2014). . Emerging Microbes & Infections . 3 (9): e64. doi : . PMC . PMID .
  21. . Дата обращения: 3 января 2009.
  22. Tang H, Oishi N, Kaneko S, Murakami S (October 2006). . Cancer Science . 97 (10): 977—83. doi : . PMID .
  23. McClain SL, Clippinger AJ, Lizzano R, Bouchard MJ (November 2007). . Journal of Virology . 81 (21): 12061—5. doi : . PMC . PMID .
  24. Bouchard MJ, Puro RJ, Wang L, Schneider RJ (July 2003). . Journal of Virology . 77 (14): 7713—9. doi : . PMC . PMID .
  25. Chai N, Chang HE, Nicolas E, Han Z, Jarnik M, Taylor J (August 2008). . Journal of Virology . 82 (16): 7812—7. doi : . PMC . PMID .
  26. Suh, Alexander; Brosius, Jürgen; Schmitz, Jürgen; Kriegs, Jan Ole (2013-04-30). . Nature Communications (англ.) . 4 (1): 1791. Bibcode : . doi : . ISSN . PMID . из оригинала 9 июля 2022 . Дата обращения: 24 августа 2022 .
  27. Rasche A, Souza BF, Drexler JF (February 2016). "Bat hepadnaviruses and the origins of primate hepatitis B viruses". Current Opinion in Virology . 16 : 86—94. doi : . PMID .
  28. Lin B, Anderson DA (2000). "A vestigial X open reading frame in duck hepatitis B virus". Intervirology . 43 (3): 185—90. doi : . PMID . S2CID .
  29. ↑ Kocher, Arthur; Papac, Luka; Barquera, Rodrigo; Key, Felix M.; Spyrou, Maria A.; Hübler, Ron; Rohrlach, Adam B.; Aron, Franziska; Stahl, Raphaela; Wissgott, Antje; Bömmel, Florian van (2021-10-08). . Science (англ.) . 374 (6564): 182—188. Bibcode : . doi : . PMID . S2CID . из оригинала 18 января 2022 . Дата обращения: 24 августа 2022 .
  30. ↑ Mühlemann B, Jones TC, Damgaard PB, Allentoft ME, Shevnina I, Logvin A, et al. (May 2018). . Nature . 557 (7705): 418—423. Bibcode : . doi : . PMID . S2CID . из оригинала 22 июля 2021 . Дата обращения: 24 августа 2022 .
  31. ↑ Krause-Kyora, Ben; Susat, Julian; Key, Felix M; Kühnert, Denise; Bosse, Esther; Immel, Alexander; Rinne, Christoph; Kornell, Sabin-Christin; Yepes, Diego; Franzenburg, Sören; Heyne, Henrike O (2018-05-10). Locarnini, Stephen (ed.). . eLife . 7 : e36666. doi : . ISSN . PMC . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )
  32. Paraskevis D, Magiorkinis G, Magiorkinis E, Ho SY, Belshaw R, Allain JP, Hatzakis A (March 2013). . Hepatology . 57 (3): 908—16. doi : . PMID .
  33. Bouckaert R, Simons BC, Krarup H, Friesen TM, Osiowy C (2017). . PeerJ . 5 : e3757. doi : . PMC . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )
  34. Kay A, Zoulim F (August 2007). . Virus Research . 127 (2): 164—76. doi : . PMID . из оригинала 1 апреля 2022 . Дата обращения: 24 августа 2022 .
  35. Doitsh G, Shaul Y (February 2004). . Molecular and Cellular Biology . 24 (4): 1799—808. doi : . PMC . PMID .
  36. Antonucci TK, Rutter WJ (February 1989). . Journal of Virology . 63 (2): 579—83. doi : . PMC . PMID .
  37. Huan B, Siddiqui A (1993). "Regulation of hepatitis B virus gene expression". Journal of Hepatology . 17 Suppl 3: S20-3. doi : . PMID .
  38. ↑ Beck J, Nassal M (January 2007). . World Journal of Gastroenterology . 13 (1): 48—64. doi : . PMC . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )
  39. Bouchard MJ, Schneider RJ (December 2004). . Journal of Virology . 78 (23): 12725—34. doi : . PMC . PMID .
  40. Doitsh, Gilad; Shaul, Yosef (May 2003). . Virology (англ.) . 309 (2): 339—349. doi : . PMID . из оригинала 19 сентября 2020 . Дата обращения: 24 августа 2022 .
  41. Smith GJ, Donello JE, Lück R, Steger G, Hope TJ (November 1998). . Nucleic Acids Research . 26 (21): 4818—27. doi : . PMC . PMID .
  42. Flodell S, Schleucher J, Cromsigt J, Ippel H, Kidd-Ljunggren K, Wijmenga S (November 2002). . Nucleic Acids Research . 30 (21): 4803—11. doi : . PMC . PMID .
  43. Olinger CM, Jutavijittum P, Hübschen JM, Yousukh A, Samountry B, Thammavong T, et al. (November 2008). . Emerging Infectious Diseases . 14 (11): 1777—80. doi : . PMC . PMID .
  44. Kurbanov F, Tanaka Y, Kramvis A, Simmonds P, Mizokami M (August 2008). . Journal of Virology . 82 (16): 8241—2. doi : . PMC . PMID .
  45. Ghosh S, Banerjee P, Deny P, Mondal RK, Nandi M, Roychoudhury A, et al. (March 2013). "New HBV subgenotype D9, a novel D/C recombinant, identified in patients with chronic HBeAg-negative infection in Eastern India". Journal of Viral Hepatitis . 20 (3): 209—18. doi : . PMID . S2CID .
  46. ↑ Zhang Z, Zehnder B, Damrau C, Urban S (July 2016). . FEBS Letters . 590 (13): 1915—26. doi : . PMID .
  47. Yan H, Liu Y, Sui J, Li W (September 2015). "NTCP opens the door for hepatitis B virus infection". Antiviral Research . 121 : 24—30. doi : . PMID .
  48. Watashi K, Wakita T (August 2015). . Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine . 5 (8): a021378. doi : . PMC . PMID .
  49. Bruss V (January 2007). . World Journal of Gastroenterology . 13 (1): 65—73. doi : . PMC . PMID . {{ cite journal }} : Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) ( ссылка )
  50. . GeneCards . GeneCards. Дата обращения: 18 февраля 2015. 17 июня 2018 года.
Источник —

lauretta
  • 2020-02-11
  • 1
  • Tags:

Same as Вирус гепатита B

The title for the last searches