嗜肝DNA病毒科

病毒 生物學

心氣虛,則脈細;肺氣虛,則皮寒;肝氣虛,則氣少;腎氣虛,則泄利前後;脾氣虛,則飲食不入。
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1 拼音

shì gān DNAbìng dú kē

2 英文參考

Hepadnavirus

3 中文名稱

嗜肝DNA病毒科

4 英文名稱

Hepadnavirus

5 分類類型

7 嗜肝DNA病毒科成員

   
禽嗜肝DNA病毒屬(Avihepadnavirus)乙型肝炎病毒(Duck hepatitis B virus)
乙型肝炎病毒(Heron hepatitis B virus)乙型肝炎病毒(Stork hepatitis B virus)
羅氏鵝乙型肝炎病毒(Ross's goose hepatitis B virus)

8 嗜肝DNA病毒科基本特性

嗜肝DNA病毒科包括正嗜肝DNA病毒屬禽嗜肝DNA病毒屬,主要成員有人乙型肝炎病毒HBV等。HBV與人類關係密切,全世界感染HBV的人數超過3.5億,主要通過血製品、帶病毒父母或性傳播,當HBV感染人後,經常發展成爲慢性活動性肝炎、慢性遷延性肝炎或無症狀攜帶者,嚴重的患者可出現肝硬化或產生原發性細胞癌。

8.1 病毒形態

嗜肝DNA病毒顆粒爲球形,直徑42-50nm,有囊膜。外層厚7nm,囊膜上含有表面抗原,核衣殼核心直徑27-35nm。核心由一種主要蛋白即核心抗原組成。對一些病毒而言,出現直徑22nm,長度可變的的管形和15-25nm的橢圓形結構,這些結構中缺少核心。

8.2 病毒理化特性

病毒粒子的S20W爲280S,氯化銫中的浮力密度約爲1.25g/cm3,缺少核心顆粒的浮力密度估計爲1.18-1.20g/cm3,病毒核心(無囊膜)的浮力密度爲1.36g/cm3。

8.3 病毒核酸特性

病毒基因組爲單分子環狀DNA,部分單鏈,部分雙鏈,負鏈全長,長度爲3.00-3.30kb,在5‘端242nt處有一缺口,正鏈長度1.7-2.8kb。病毒DNA的S20W爲14,G+C含量爲48%。負鏈DNA5’-端共價粘貼在病毒DNA聚合酶蛋白域末端,正鏈DNA5‘-端連接19nt,是5’-寡核苷酸帽子結構引物。正鏈DNA不同分子的終止位置可變,產生單鏈缺口,使HBV中單鏈長度超過60%,但禽嗜肝DNA病毒中單鏈較短。

8.4 病毒蛋白特性

病毒複製涉及逆轉錄酶。在正嗜肝DNA病毒屬中,病毒囊膜蛋白(表面抗原)由三組抗原性複合體蛋白組成,這三組蛋白分別是S-蛋白(p27,GP27)、M-蛋白(p33,GP36)和L-蛋白(p39,GP42),所有囊膜蛋白具有共有的C末端,但在N末端不同(由不同的翻譯起始位點產生),並存在糖基化形式。對於HBV,主要S蛋白具有同樣的氨基酸組成,但GP27有一個單一的糖基化位點(complex glycan type)。M蛋白GP33和GP36也具有這一糖基化位點M蛋白的組成是P24附加55個氨基酸殘基,並加上一個糖基化位點(high mannose glycan type)。L蛋白含有另外的120個氨基酸殘基,其N端被十四烷基化(豆蔻酰基化)。直徑爲20-25nm的顆粒(HBsAg)主要含有S蛋白,偶爾有M蛋白,管狀形式含有這兩種蛋白和L蛋白。粒子核心主要由核心抗原(HBcAg)組成,分子量爲22kDa,它是一種磷蛋白。與病毒粒子相關的酶類包括蛋白激酶、具有RNA-和DNA依賴性DNA聚合酶活性及RNase H活性的反轉錄酶,其它功能成分包括共價連接到全長DNA鏈5’端的末端蛋白,這種末端蛋白是P基因90kDa蛋白產物的一個組分。 病毒基因組組成和複製

在正嗜肝DNA病毒中,HBV基因組有4個部分重疊的基因編碼區,分別爲S、C、P和X-ORF,所有基因方向相同。對於DHBV而言,基因組含有S、C和P三個ORF,它們似乎都沒有中間插序列(內含子)。S-ORF編碼表面抗原。在S-ORF中,p24蛋白(HBV)由pre-S2引導,反過來,pre-S2由pre-S1引導,pre-S1和pre-S2都有一個起始蛋白質合成的框內ATG密碼子。不同的哺乳動物嗜肝DNA病毒種類,其pre-S1和S序列的大小可能發生變化,但不同病毒基因相似。C基因ORF特異性編碼主要核心蛋白,它由一個短的pre-C區域引導,這一區域的大小在不同的病毒中有所改變。禽嗜肝DNA病毒的的C-ORF比哺乳動物嗜肝DNA病毒的C-ORF大。P-ORF佔整個基因組的80%,,並與其它三個ORFs重疊,它編碼具有DNA聚合酶和RNase

H酶活性反轉錄酶,並編碼基因組連接的末端蛋白。X基因特異性編碼一個蛋白,該蛋白具有反式活化功能,其大小在不同HBV血清型中不同。

病毒進入肝細胞的機制目前還不清楚。在病毒複製過程中,病毒聚合酶使用正義DNA鏈爲引物,修飾單鏈區域產生全長雙鏈DNA分子,通過去除負鏈的末端蛋白、正鏈的寡核苷酸及負鏈的末端亢餘序列,DNA分子變成一個共價連接的閉環DNA種類,閉環DNA通過連接而獲得。雙鏈DNA分子位於感染細胞細胞核中,病毒使用宿主的RNA聚合酶II轉錄mRNA,主要產生3.4、2.4和2.1kb的mRNA,X蛋白可增強轉錄。對HBV而言,p39蛋白(GP42)由2.4kb的多聚腺苷化mRNA翻譯,p33蛋白(GP39)由2.1kb的多聚腺苷化mRNA翻譯,p24蛋白(GP27)也由2.1kb的多聚腺苷化mRNA翻譯,其它可能是2kb。C抗原由3.4kb的多聚腺苷化mRNA翻譯,翻譯是mRNA不剪切而從特定的啓動子進行,C啓動子可能具有組織特異性。HBV基因組的兩個區域具有轉錄增強子活性,另外有一個類似糖皮激素反應因子。P蛋白可能由3.4kb的mRNA通過未知機制翻譯。X蛋白可能由其它小mRNA翻譯。

HBsAg的裝配可能不在覈心中發生,它僅在細胞質檢測到,而HBcAg在細胞質細胞核中都檢測到,在缺乏病毒的其它成分時,HBcAg可自我裝配。 病毒抗原特性

肝病毒已確定三種主要抗原,分別爲表面抗原(HBsAg)、核心抗原(HBcAg)和e抗原(HBeAg)。表面抗原參與中和,它能與WHV和GSHV同源抗體的有限種類進行交叉反應HBsAg與DHBV的同源抗體沒有交叉反應。Pre-S抗原可能帶有特異中和決定子,S蛋白能有效刺激保護免疫。HBcAg和HBeAg蛋白具有共有序列和抗原決定基,但也含有區分這兩個蛋白的抗原決定基。HBeAg時HBcAg截短16kDa而來,在患者血清中發現,HBeAg爲可溶性抗原。HBcAg與WHV核心抗原的交叉反應比其與相應表面抗原反應更強烈。

9 嗜肝DNA病毒科病毒生物學特性

嗜肝DNA病毒具有宿主專一性。在體外,HBV、GSHV和WHV能在克隆DNA轉化的組織培養細胞複製,引起感染性病毒的產生。用含病毒血清接種靈長動物肝細胞,一些嗜肝DNA病毒可成功複製

在活體內病毒感染的特徵是,儘管在白細胞和一些肝外細胞中也可檢測病毒抗原核酸,但它們有明顯的趨肝性。

感染可能是瞬時感染,也可能是持續性感染,結果依賴於宿主年齡和感染劑量等因素,在新生兒免疫調和宿主中,持續性感染更爲普遍。持續性感染是典型的一生感染,在循環血液中伴隨着高水平的亞病毒顆粒。

病毒複製一般認爲沒有細胞毒性,不同宿主中經歷不同的肝損傷,這被認爲是不同程度免疫介導控制的對肝細胞損傷

在正嗜肝DNA病毒而不是禽嗜肝DNA病毒感染中,持續性病感染使基礎肝細胞惡性瘤的發展速率增加,有許多直接或間接的機理已有報道。

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