hbv病毒解析(課堂)課件

1、 乙型肝炎病毒-HBV 12022/10/3 乙型肝炎病毒-HBV 乙型肝炎病毒 HBV乙型肝炎病毒簡稱乙肝病毒。是一種DNA病毒，屬于嗜肝DNA病毒科。根據(jù)目前所知，HBV就只對(duì)人和猩猩有易感性，引發(fā)乙型病毒性肝炎疾病。完整的乙肝病毒成顆粒狀，也會(huì)被稱為丹娜顆粒（Dane）。1965年由丹娜發(fā)現(xiàn)。直徑為42納米。顆粒分為外殼和核心兩部分。 22022/10/3乙型肝炎病毒 HBV乙型肝炎病毒簡稱乙肝病毒。是一種DContents HBV的分類及病毒粒子結(jié)構(gòu)HBV基因組及其編碼的蛋白HBV的復(fù)制HBV與人類32022/10/3Contents HBV的分類及病毒粒子結(jié)構(gòu)HBV基因組及其1Con

2、tents HBV的分類及病毒粒子結(jié)構(gòu)1986年國際病毒命名委員會(huì)正式將乙肝病毒（HBV）定位嗜肝DNA病毒科成員；1990年又將該科病毒分為正嗜肝病毒屬和禽嗜肝病毒屬，HBV為正嗜肝病毒屬成員。衣 殼核 酸包膜刺 突核衣殼42022/10/31Contents HBV的分類及病毒粒子結(jié)構(gòu)1986年國際病毒衣殼成分：蛋白質(zhì)由殼粒組成。殼粒是衣殼的形態(tài)學(xué)亞單位，多肽分子是衣殼的化學(xué)亞單位功能保護(hù)病毒核酸參與感染過程具有抗原性52022/10/3病毒衣殼成分：蛋白質(zhì)52022/10/11. HBV形態(tài)結(jié)構(gòu)大球形顆粒（Dane顆粒）小球形顆粒管形顆粒62022/10/31. HBV形態(tài)結(jié)構(gòu)大球形顆粒

3、（Dane顆粒）小球形顆粒管形72022/10/372022/10/1大球形顆粒形態(tài)（完整的病毒，具有傳染性）HBsAgHBcAgHBV DNADNAP聚合酶（外膜蛋白）（核衣殼蛋白）82022/10/3大球形顆粒形態(tài)（完整的病毒，具有傳染性）HBsAgHBcA大球形顆粒（Dane）：直徑42 nmDane顆粒雙層外殼核 心外衣殼：相當(dāng)于一般病毒包膜內(nèi)衣殼：相當(dāng)于一般病毒核衣殼92022/10/3大球形顆粒（Dane）：直徑42 nmDane顆粒雙層外殼核HBV的小球形顆粒（主要存在形式） HBV的管形顆粒（串聯(lián)的小球形顆粒）102022/10/3HBV的小球形顆粒 HBV的管形顆粒10202

4、2/12HBV基因組及其編碼的蛋白112022/10/32HBV基因組及其編碼的蛋白112022/10/15HBV基因組結(jié)構(gòu)C 編碼區(qū)X 編碼區(qū)S 編碼區(qū)P 編碼區(qū)122022/10/35HBV基因組結(jié)構(gòu)C 編碼區(qū)X 編碼區(qū)S 編碼區(qū)P 編碼區(qū)長鏈5端結(jié)合末端蛋白：為逆轉(zhuǎn)錄的引物， 短鏈5端與具有帽子結(jié)構(gòu)的短RNA結(jié)合， 末端蛋白和短RNA與病毒DNA復(fù)制有關(guān)；在長鏈的3端和短鏈的5端互補(bǔ)區(qū)各有一個(gè)直接重復(fù)序列，分別是DR1和DR2；不同亞型間的序列變異約為10%，同亞型 中的序列變異約為2%，因此HBV基因組 具有高度多態(tài)性。132022/10/3長鏈5端結(jié)合末端蛋白：為逆轉(zhuǎn)錄的引物，132

5、022/10/HBV基因組全部是蛋白編碼區(qū)，并且重復(fù)利用；基因組有4個(gè)編碼區(qū) 轉(zhuǎn)錄 4 種mRNA分別為3.5 kb、2.4 kb、2.1 kb、0.8 kb 翻譯、加工出多種病毒蛋白和多肽；4 種mRNA都有poly A尾。長鏈轉(zhuǎn)錄：3.5 kb、2.1 kb mRNA 短鏈轉(zhuǎn)錄：2.4 kb、0.8 kb mRNA3.5 kb mRNA 比HBV基因組長鏈的全長還多200bp以上，推測它的末端部分可能來自共價(jià)閉合的雙鏈區(qū)。142022/10/3HBV基因組全部是蛋白編碼區(qū)，并且重復(fù)利用；142022/13.5 kb mRNA 包括P 編碼區(qū)和C 編碼區(qū)P 編碼區(qū)編碼：逆轉(zhuǎn)錄酶、RNase

6、H 等C 編碼區(qū)編碼：HBcAg、HBeAg 2.1 kb mRNA為 S 編碼區(qū)編碼：原S1、原S2蛋白(HBsAg)2.4 kb mRNA為 S 編碼區(qū)編碼：S蛋白(HBsAg)0.8 kb mRNA為 X 編碼區(qū)編碼：X蛋白152022/10/33.5 kb mRNA 包括P 編碼區(qū)和C 編碼區(qū)15202mRNA編碼區(qū)DNA基因組162022/10/3mRNA編碼區(qū)DNA基因組162022/10/1S 編碼區(qū)及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物： 2.4 kb，由短鏈轉(zhuǎn)錄，編碼S蛋白 2.1 kb，由長鏈轉(zhuǎn)錄，編碼原S1、原S2蛋白翻譯產(chǎn)物：乙肝表面抗原(HBsAg)蛋白S蛋白(表面抗原主蛋白)有 226

7、個(gè)氨基酸殘基原S1蛋白有 108-115 個(gè)氨基酸殘基原S2蛋白有 55 個(gè)氨基酸殘基有三種結(jié)構(gòu)形式： 大蛋白：由S、原S1、原S2蛋白組成 中蛋白：由S、原S2蛋白組成 S蛋白172022/10/3S 編碼區(qū)及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：172022/10/1HBV基因組S編碼區(qū)S 編碼區(qū)182022/10/3HBV基因組S編碼區(qū)S 編碼區(qū)182022/10/1翻譯產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和分布特點(diǎn)上述 3 種蛋白可被糖基化；S蛋白是病毒外殼蛋白和22nm顆粒表面抗原的主要成分，占70 90%；中蛋白和大蛋白暴露于病毒顆粒表面；表面抗原的免疫原性很強(qiáng)，是乙肝疫苗的主要成份。192022/10/3翻譯產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和分布特

8、點(diǎn)上述 3 種蛋白可被糖基化；1920轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：3.5 kb，由長鏈轉(zhuǎn)錄2. P 編碼區(qū)及其產(chǎn)物 3.5 kb RNA不僅是翻譯時(shí)作為 P 編碼區(qū)和C編碼區(qū)的mRNA，也是病毒基因組復(fù)制時(shí)的中介前基因組RNA202022/10/3轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：3.5 kb，由長鏈轉(zhuǎn)錄2. P 編碼區(qū)及其產(chǎn)物 P 編碼區(qū)：最長編碼區(qū)，長 2532 堿基，占基因組3/4以上；包含全部 S 編碼區(qū)，并與 C 編碼區(qū)和 X 編碼區(qū)小部分重疊；由 3個(gè)功能區(qū)和 1個(gè)間隔區(qū)組成， 依次編碼：末端蛋白、間隔區(qū)、逆轉(zhuǎn)錄酶/DNA聚合酶、RNase H。212022/10/3 P 編碼區(qū)：最長編碼區(qū)，長 2532 堿基，占基因組3

9、/4HBV基因組P編碼區(qū)P 編碼區(qū)222022/10/3HBV基因組P編碼區(qū)P 編碼區(qū)222022/10/1 翻譯產(chǎn)物：先翻譯出一條長的多肽鏈，再加工成多種相對(duì)較小的蛋白質(zhì) 末端蛋白、逆轉(zhuǎn)錄酶、RNase H末端蛋白是病毒反轉(zhuǎn)錄時(shí)的引物232022/10/3 翻譯產(chǎn)物：先翻譯出一條長的多肽鏈，再加工成多種相對(duì)較小的蛋3. C 編碼區(qū)及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物： 3.5 kb RNA，由長鏈轉(zhuǎn)錄；C 編碼區(qū)：該區(qū)長 639 堿基翻譯產(chǎn)物：核心蛋白(乙肝病毒核心抗原，HBcAg)； 作用：與病毒基因組結(jié)合。 前核心蛋白(pre C) 切出N端信號(hào)肽和部分C端 成為乙肝病毒E抗原(HBeAg)； 作用：構(gòu)成核

10、衣殼，并可單獨(dú)分泌入血清242022/10/33. C 編碼區(qū)及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物： 3.5 kb RNA，HBV基因組C編碼區(qū)C 編碼區(qū)252022/10/3HBV基因組C編碼區(qū)C 編碼區(qū)252022/10/14. X 編碼區(qū)及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：0.8 kb mRNA，由短鏈轉(zhuǎn)錄；編碼區(qū)最小；翻譯產(chǎn)物：X蛋白，含154個(gè)氨基酸殘基X蛋白的作用： 具有反式調(diào)控作用，能激活多個(gè)同源啟動(dòng)子和增強(qiáng)子；也能激活異源啟動(dòng)子或增強(qiáng)子，與肝癌發(fā)生有關(guān)。262022/10/34. X 編碼區(qū)及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物：0.8 kb mRNA，X編碼區(qū)HBV基因組X編碼區(qū)負(fù)股272022/10/3X編碼區(qū)HBV基因組X編碼區(qū)負(fù)

11、股272022/10/1Replication of HBV HBV借助HBsAg與肝細(xì)胞膜受體特異結(jié)合 1）感染細(xì)胞HBV包膜與肝細(xì)胞膜融合，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)HBV脫去核衣殼，基因組DNA進(jìn)入細(xì)胞核282022/10/3Replication of HBV HBV借助HBsAg與借助宿主細(xì)胞修復(fù)酶，包括DNA聚合酶2）HBV基因組的修復(fù)和轉(zhuǎn)錄修復(fù)短鏈缺失序列 形成共價(jià)閉環(huán)雙鏈DNA(cccDNA， covalently closed circular dsDNA）轉(zhuǎn)錄3.5 kb 前基因組RNA(線性單鏈)以DNA負(fù)鏈為模板，細(xì)胞RNA聚合酶催化核內(nèi)大量擴(kuò)增離開細(xì)胞核292022/10/3借助宿主

12、細(xì)胞修復(fù)酶，包括DNA聚合酶2）HBV基因組的修復(fù)和前基因組RNA是由長鏈(負(fù)鏈)3端DR1開始轉(zhuǎn)錄，自53延伸，經(jīng)過DR2后繼續(xù)合成至DR1，最后終止于DR1后85堿基處的TATAAA序列。DR1DR253前基因組RNA比病毒DNA多130-270個(gè)堿基+RNADR1302022/10/3前基因組RNA是由長鏈(負(fù)鏈)3端DR1開始轉(zhuǎn)錄，自5作為模板轉(zhuǎn)錄3.5 kb 前基因組RNA 2.4 kb mRNA2.1 kb mRNA0.8 kb mRNA不會(huì)整合入宿主染色體不會(huì)獨(dú)立復(fù)制不會(huì)組裝入病毒顆粒共價(jià)閉環(huán)雙鏈DNA的功用312022/10/3作為模板轉(zhuǎn)錄3.5 kb 前基因組RNA 共價(jià)閉環(huán)

13、雙鏈DNAHBV的復(fù)制 HBV的復(fù)制方式很特殊,在復(fù)制過程中有逆轉(zhuǎn)錄過程,與逆轉(zhuǎn)錄病毒相似,逆轉(zhuǎn)錄后的DNA可整合至靶細(xì)胞的染色體3HBV的復(fù)制 DNA RNA DNA 轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄322022/10/3HBV的復(fù)制3HBV的復(fù)制 DNA 332022/10/3332022/10/13）逆轉(zhuǎn)錄編碼C蛋白：形成核衣殼，提供核心蛋白編碼P蛋白：提供衣殼化和逆轉(zhuǎn)錄所需的 蛋白和酶前基因組RNA(+)在核衣殼內(nèi)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄前基因組RNA編碼C蛋白和P蛋白先合成第一條DNA鏈(負(fù)鏈、長鏈)逆轉(zhuǎn)錄酶342022/10/33）逆轉(zhuǎn)錄編碼C蛋白：形成核衣殼，提供核心蛋白前基因組RNA模板：前基因組RNA引物：末端

14、蛋白酶： 逆轉(zhuǎn)錄酶 RNase H底物：4 種脫氧核苷酸第一條DNA鏈的合成逆轉(zhuǎn)錄條件P蛋白352022/10/3模板：前基因組RNA第一條DNA鏈的合成逆轉(zhuǎn)錄條件P蛋白35合成過程P蛋白與前基因組RNA 5 端區(qū)序列連接以P蛋白中的末端蛋白為引物，生成 4聚脫氧寡核苷酸P蛋白借助共價(jià)連接的 4聚脫氧寡核苷酸互補(bǔ)識(shí)別，轉(zhuǎn)到前基因組RNA 3 端區(qū)DR1362022/10/3合成過程P蛋白與前基因組RNA 5 端區(qū)序列連接以P蛋白P蛋白沿前基因組RNA滑行， P蛋白中的逆轉(zhuǎn)錄酶合成第一條DNA鏈(長鏈、負(fù)鏈)；末端蛋白不滑動(dòng)，與P蛋白分離后留在第一條DNA鏈的5端。在逆轉(zhuǎn)錄過程中，完成模板任務(wù)的

15、前基因組RNA隨即被P蛋白中的RNase H降解；前基因組RNA 5端DR1區(qū)不被降解。372022/10/3P蛋白沿前基因組RNA滑行， P蛋白中的逆轉(zhuǎn)錄酶合成第一條DHBV基因組復(fù)制過程前基因組末端蛋白(-)DNA(+)DNA(逆轉(zhuǎn)錄酶、RNase H) P蛋白382022/10/3HBV基因組復(fù)制過程前基因組末端蛋白(-)DNA(+)DNAHBV and HepatitisHBV不會(huì)直接導(dǎo)致感染的肝細(xì)胞死亡；HBV感染誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和抗體免疫反應(yīng)，前者殺死感染細(xì)胞釋放病毒，后者清除病毒；肝細(xì)胞損傷主要由上述免疫反應(yīng)所致。392022/10/3HBV and HepatitisHB

16、V不會(huì)直接導(dǎo)致感染的肝4HBV與人類 我國約有40%-60%人群曾受到過HBV的感染表現(xiàn)急性乙肝的僅占0.1%-1%，亞臨床30%-75%，慢性乙肝1%-5%，乙肝病毒攜帶7%-20%急性乙肝如治療不徹底，10%患者可轉(zhuǎn)為慢性乙肝402022/10/34HBV與人類 我國約有40%-60%人群曾受到過H412022/10/3412022/10/1422022/10/3422022/10/1傳播途徑1）經(jīng)血、血制品和血污染的器械傳播2）性接觸傳播3）母嬰傳播 乙肝不是消化道傳染病。日常工作和生活接觸，只要無血液暴露，不會(huì)被傳染。432022/10/3傳播途徑1）經(jīng)血、血制品和血污染的器械傳播 乙

17、乙肝癥狀1、肝臟輕度腫大，可觸及質(zhì)地較軟或中等硬度的肝臟，或有壓痛、叩擊痛。有些病例可無任何體征。2、有些病例可出現(xiàn)肝病面容，表現(xiàn)為面色黯黑、黃褐無華、粗糙、唇色暗紫等；還可引起顏面毛細(xì)血管擴(kuò)張，蜘蛛痣及肝掌，有些病人可有脾腫大。3、鞏膜或皮膚黃染，比消化道癥狀出現(xiàn)晚。 根據(jù)乙肝的臨床表現(xiàn)和體征感染乙型肝炎病毒后常分為乙肝病毒攜帶者，急性乙肝，慢性乙肝，重型乙肝四種類型。 除乙肝病毒攜帶者外，其他各型乙肝均有輕重不同的癥狀和體征，歸納起來，包括以下幾個(gè)方面。 全身癥狀：乙肝患者常感到體力透支，容易疲憊，其原因可能是肝功受損，進(jìn)食量有所減少，食物消化嘲收障礙，營養(yǎng)物質(zhì)攝入不足。另一方面是由于炎癥，消耗增加，已攝入的物質(zhì)因肝功受損，無法充分代謝，滿足機(jī)體的需要。第三個(gè)方面可能是乙肝引起的精神和心理上的壓力。442022/10/3乙肝癥狀1、肝臟輕度腫大，可觸及質(zhì)地較軟或中等硬度的肝臟，或易感人群（4）感