HBx - HBx
HBX является гепатита вирусного белка . Он состоит из 154 аминокислот и препятствует транскрипции, передаче сигналов, прогрессу клеточного цикла , деградации белка, апоптозу и стабильности хромосом в организме хозяина. Он образует гетеродимерный комплекс со своим клеточным белком-мишенью (взаимодействующий с HBX белок: HBXIP ), и это взаимодействие нарушает регуляцию динамики центросом и образования митотического веретена . Он взаимодействует с DDB1 (поврежденный ДНК-связывающий белок 1), перенаправляя убиквитинлигазную активность комплексов CUL4 -DDB1 E3 , которые непосредственно участвуют во внутриклеточной регуляции репликации и репарации ДНК , транскрипции и передачи сигналов.
Хотя протеин X обычно отсутствует в Avihepadnavirus , его рудиментарная версия была обнаружена в геноме вируса гепатита уток.
Хотя у него отсутствует значительная идентичность последовательности с какими-либо известными белками позвоночных, кажется вероятным, что он произошел от ДНК-гликозилазы .
У трансгенных мышей, экспрессирующих белок X в печени, более вероятно, чем у дикого типа, развивается гепатоцеллюлярная карцинома. Это связано с тем, что белок X способствует развитию клеточного цикла, связываясь с белком-супрессором опухоли р53 и подавляя его выполнение своей роли. Экспериментальные наблюдения также предполагают, что белок HBx увеличивает активность TERT и теломеразы , продлевая продолжительность жизни гепатоцитов и способствуя злокачественной трансформации.
Молекулярные эффекты HBx
HBx вызывает множество клеточных изменений. Эти изменения происходят из-за прямого действия HBx и косвенного действия из-за большого увеличения внутриклеточных активных форм кислорода (ROS), частично индуцированного HBx. HBx, по-видимому, нарушает регуляцию ряда клеточных путей. HBx вызывает нарушение регуляции за счет связывания с геномной ДНК, изменения паттернов экспрессии miRNA, воздействия на гистоновые метилтрансферазы, связывания с белком SIRT1 для активации транскрипции и взаимодействия с гистоновыми метилазами и деметилазами для изменения паттернов клеточной экспрессии.
HBx частично ответственен за примерно 10 000-кратное увеличение внутриклеточных АФК при хронической инфекции HBV. HBx может локализоваться в митохондриях, где HBx снижает потенциал митохондриальной мембраны и вызывает повышенное высвобождение ROS. Кроме того, другие белки HBV, HBsAg и HBcAg , также увеличивают АФК за счет взаимодействия с эндоплазматическим ретикулумом . АФК вызывают более 20 типов повреждений ДНК. Окислительное повреждение ДНК является мутагенным.
HBx оказывает большое влияние на уровни транскрипции многих генов. В модели трансгенных мышей, экспрессирующих ген HBx вируса гепатита B (но не другие гены HBV), у большинства мышей развились опухоли печени. У этих трансгенных мышей HBx было 10 553 дифференциально метилированных участков ДНК (6668 гиперметилированных и 3885 гипометилированных участков). В клетках млекопитающих большие кластеры динуклеотидов CpG, известные как CpG-острова (CGI), по-видимому, действуют как ключевые эпигенетические элементы, регулирующие экспрессию генов. Hyper-метилирование из CGIs в промоторах может заглушить гены, в то время как гие-метилирование CGIs в пределах дистальных экзонов генов могут также репрессировать транскрипцию генов. Большая часть изменений метилирования у трансгенных мышей HBx была на CGI. HBx особенно индуцировал гипометилирование дистальных внутригенных CGI, необходимых для активной экспрессии. Было обнаружено 647 генов, содержащих внутригенные CGI, которые были гипометилированы в печени трансгенных мышей HBx.
HBx также напрямую взаимодействует со многими генами. Несколько тысяч генов, кодирующих белок, по-видимому, имеют сайты связывания HBx. Помимо связывания с генами, кодирующими белок, HBx связывается с промоторами, контролирующими 15 микроРНК и 16 длинных некодирующих РНК . Для 15 miRNA с промоторами, связанными с HBx, уровни экспрессии увеличились для восьми, снизились для 5 и не изменились значительно для двух. Каждая микроРНК с измененным уровнем экспрессии может влиять на экспрессию нескольких сотен информационных РНК (см. МикроРНК ).
Помимо воздействия на уровни транскрипции генов-хозяев, HBx влияет на синтез пгРНК in vivo в реплицирующихся клетках HBV. Поскольку HBx рекрутируется на кзкДНК , он снижает уровни ацетилирования гистонов за счет уменьшения рекрутирования ацетилаз p300 и увеличения рекрутирования деацетилаз hSirt1 и HDAC1 . Это, в свою очередь, снижает гетерохроматинизацию минихромосомы HBV и увеличивает продукцию пгРНК. В клетках, инфицированных мутантами с дефектом HBx, уровни кзкДНК остаются неизменными, в то время как транскрипция пгРНК снижается. Введение локализованных в ядре белковых швов HBx для восстановления репликации вируса в клетки, инфицированные HBx-дефицитным вирусом.
Отношение к PRMT1
В исследовании очистки раковых клеток печени, инфицированных HBV, было обнаружено, что уровень экспрессии протеина аргининметилтрансферазы 1 ( PRMT1 ) связан с изменениями транскрипции из-за функции метилтрансферазы PRMT1. Сверхэкспрессия вызывает уменьшение количества транскрибируемых генов HBV, в то время как, наоборот, недостаточная экспрессия вызывает увеличение. Было также обнаружено, что PRMT1 рекрутируется ДНК HBV во время процесса репликации, чтобы регулировать процесс транскрипции. Повышенная экспрессия HBx, в свою очередь, приводит к ингибированию метилирования белка, опосредованного PRMT1 , что способствует репликации вируса.