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HBV的分子生物学

¾DNA聚合酶修复正链缺失部分,形成共价闭环DNA(cccDNA)
乙肝病毒cccDNA形成的分子通路模式图
Proposed model for the molecular pathway of hepadnavirus cccDNA formation.
Guo H et al. J. Virol. 2007;81:12472-12484
Partially doublestranded DNA cccDNA
DNA pol (-)-DNA
RT
HBsAg envelope s
A(n) mRNA
Encapsidate d pregenomic mRNA
HBV Replication
¾ cccDNA 作为病毒RNA合成的模板(cccDNA acts as template for viral RNA synthesis) 9 合成mRNA(synthesis of messenger RNA) 9 合成前病毒基因组RNA(synthesis of pregenomic RNA)
2006年全球慢性HBV感染的流行分布图 Prevalence of Chronic HBV Infection, Worldwide, 2006
HBsAg Prevalence
≥8% - High 2-7% - Intermediate <2% - Low
乙肝病毒的流行病学(Epidemiology of HBV)
X-蛋白结构域
三、乙肝病毒的复制
HBV Replication
乙肝病毒复制的基本过程
吸附、穿入肝细胞 转译外衣壳蛋白 脱壳 前基 因组 转译内衣壳蛋白 复制子代核酸 组装
释放
乙肝病毒的复制周期(Replication cycle for HBV)
感染性HBV病毒颗粒 Infectious HBV virion 感染性HBV病毒颗粒 Infectious HBV virion
HBV Replication
¾ 环状病毒DNA被转换为共价连接的闭环DNA(Circular viral DNA is converted to covalently closed circular DNA (cccDNA))
Infectiou s HBV virion
Infectiou s HBV virion
Large surface antigen (HBsAg) Genomic DNA Nucleocapsid (HBcAg) DNA polymerase
Middle surface antigen (HBsAg)
Envelope (HBsAg)
Small surface antigen (HBsAg)
Infectious HBV virion Infectious HBV virion
DNA pol Partially doublestranded DNA (-)-DNA
RT
HBsAg envelopes
cccDNA
A(n) mRNA
Encapsidated pregenomic mRNA
HBV Replication
完整的病毒颗粒(Complete particle, infective HBV) 球形,双层衣壳。 具有感染性
outer capsid=envelope 外衣壳=包膜(脂质双层+蛋白质) +HBsAg等
inner capsid内衣壳: HBcAg、HBeAg internal内部: DNA--- circular, double- stranded环状双链 DNA polymerase 多聚酶
血清学证据显示全球20亿人感染过HBV(2 Billion People have serologic evidence of past or present HBV infection) 全球约3.5亿人为慢性乙肝病毒携带者(350 million people are carriers chronically infected with HBV 每年约1百万以上的人死于HBV引起的慢性肝病(1 Million People or more die each year from HBV-related Chronic Liver Diseases) 在实施疫苗接种的地方,HBV的感染率明显降低 (Vaccination has been effective in decreasing the incidence of HBV infection where implemented)
引起肝炎的病毒:
甲肝炎病毒 乙肝炎病毒 丙肝炎病毒 丁肝炎病毒 戊肝炎病毒 己肝炎病毒 庚型肝炎病毒
乙型肝炎病毒——HBV
乙肝病毒的流行病学 Epidemiology of HBV
全球性的公共健康问题(Global public health problem)
¾ 引起乙型肝炎(leads to hepatitis B) ¾ 80%的肝癌是由HBV所致(causes 80% of of all liver cancer ) ¾ 人群携带率0.1%(西方人群)~15%(亚洲和非洲人群) (carrier rates range from 0.1% in Western countries to 15% is some Asian & African nations)
转录产物与模板及编码蛋白的关系 转录产物 3.5kbRNA 2.4kbRNA 2.1kbRNA 0.8kbRNA 模板 L链 S链 L链 S链 编码蛋白质 核心蛋白、 聚合酶 S蛋白 S1和S2蛋白 X蛋白
3、HBV基因转录的调控(自学)
(1)HBV有哪些顺式作用元件? (2)HBV有哪些增强子? (3)HBV有哪些反式作用因子?有何作用?
(1)S编码区
编码: 表面抗原主蛋白,S蛋白,226aa 原S1抗原,108-115aa 原S2抗原,55aa
大抗原(large surface antigen, S蛋白+原S1蛋白+原S2蛋白) 中抗原(midle surface antigen, 原S蛋白+原S2蛋白) 小抗原(small surface antigen, Small surface antigen (HBsAg)
RNA primer
HBV的小球形颗粒
HBsAg-containing particles 过剩的衣壳蛋白装配而成
HBV的管形颗粒
小球形颗粒串联而成
small spherical particle
二、HBV基因组及其编码的蛋白质
HBV基因组结构
短链和长链的5′端通过240bp配 对维持环状结构。 两条链互补区两侧各有一个11个 碱基的直接重复序列(5’TTCACCTCTGC-3’),称DR1和DR2。
2、HBV转录产物(Transcripts of Hepatitis B virus)
四种转录产物 3.5kbRNA 2.4kbRNA 2.1kbRNA 0.8kbRNA
RNA primer
(2)P编码区
编码: 末端蛋白(引物酶) 间隔区 反转录酶/DNA聚合酶 RNaseH
P编码区的基因组织结构
(3)C编码区 编码病毒核心抗原(HBcAg)和 e抗原(HBeAg)
病毒核心抗原(HBcAg)和e抗原(HBeAg)的合成过程
(4)X编码区
编码X蛋白 X蛋白:154aa 反式调控作用 激活同源或异源启动子或增强子 与肝癌发生相关
Partially doublestranded DNA cccDNA
DNA pol (-)-DNA
RT
HBsAg envelopes
A(n) mRNA
Encapsidated pregenomic mRNA
一、HBV的分类及病毒粒子结构
有三种HBV颗粒(There are 3 types of particles) • 大球形颗粒( Dane particle ) • 小球形颗粒(small spherical particle) • 管形颗粒(tubulose particle)
Dane particle的结构
Infectious HBV virion Infectious HBV virion
DNA pol Partially doublestranded DNA (-)-DNA
RT
HBsAg envelopes
cccDNA
A(n) mRNA
Encapsidated pregenomic mRNA
HBV Replication
Infectious HBV virion Infectious HBV virion
Partially doublestranded DNA cccDNA
DNA pol (-)-DNA
RT
HBsAg envelopes
A(n) mRNA
Encapsidated pregenomic mRNA
HBV Replication
DNA pol Partially doublestranded DNA (-)-DNA
RT
HBsAg envelopes
共价闭环DNA cccDNA
A(n) mRNA
壳包裹前mRNA Encapsidated pregenomic mRNA
HBV Replication
¾Dane 颗粒与肝细胞受体结合(Dane particle binds to a receptor on hepatocyte ¾病毒外膜与肝细胞膜融合(fusion of viral and host membranes) ¾HBV 核壳被转移到细胞核内(nucleocapsid is transported to the nucleus)
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