Материал: Литусов Н.В. Частная вирусология

161

2. ДНК-содержащие вирусы

2.1. Гепаднавирусы

Гепаднавирусы относятся к семейству Hepadnaviridae. По классификации Балтимора гепаднавирусы включены в группу VII: дцДНК-ОТ-вирусы. Семейство

Hepadnaviridae объединяет 2 рода: Avihepadnavirus и Orthohepadnavirus. Виды,

входящие в состав рода Avihepadnavirus, поражают птиц. В состав рода Orthohepadnavirus включены виды, вызывающие заболевания у человека и животных (суслики, летучие мыши, сурки, обезьяны).

2.1.1. Вирус гепатита В

Изучение вируса гепатита В началось с исследований американского ученого Б.С. Бламберга (рисунок 164), который в 1964 г. в крови австралийских аборигенов с желтухой обнаружил необычные белковые вирусоподобные сферические и филаментозные (палочковидные) частицы, названные им австралийским антигеном.

Рисунок 164 – Барух Самуэль Бламберг (Baruch Samuel Blumberg, 1925 –

2011 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Наиболее часто в таких случаях обнаруживаются сферические частицы около 20 нм в диаметре, реже – филаментозные формы около 20 нм в диаметре и 50-230 нм в длину. Эти вирусоподобные частицы не проявляют инфекционных свойств. В ходе дальнейших исследований было установлено, что австралийский антиген представляет собой поверхностный антиген вируса гепатита В (HBsAg – Hepatitis B surface antigen), образующийся в избытке во время репродукции вируса в виде незаконченных (неполных) частиц. Вирусоподобные структуры встречаются одновременно с вирусными частицами (рисунок 165).

163

В 1986 г. чилийский биохимик П. Валенсуэла (рисунок 168) создал генномодифицированную (рекомбинантную) вакцину против гепатита В.

Рисунок 168 – Пабло Валенсуэла (Pablo Valenzuela, род в 1941 г.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Рекомбинантная вакцина против гепатита В создана путем встраивания S-гена вируса гепатита В, отвечающего за синтез поверхностного HBs-антигена, в геном дрожжевой клетки генномодифицированных вакцины белок

S-ген

Рисунок 169 – Схема приготовления рекомбинантной вакцины против гепатита В. Заимствовано и адаптировано из Интернет-ресурсов.

Таксономическое положение. Вирус гепатита В входит в состав семейства

Нepadnaviridae рода Orthohepadnavirus (греч. ortos – правильный, hepar – печень, dna – ДНК). В состав рода Orthohepadnavirus входит 8 видов, в том числе вид Hepatitis B virus (HBV) - вирус гепатита В. Для вируса гепатита В в настоящее время известно 10 генотипов: HBV-A, HBV-B, HBV-C, HBV-D, HBV-E, HBV-F, HBV-G, HBV-Н, HBV-I и HBV-J. В Российской Федерации в основном распространены генотипы А, С и D.

164

Морфология. Вирус гепатита В имеет сферическую форму размером 42-47 нм. Снаружи вирус гепатита В имеет суперкапсид - фосфолипидную мембрану со встроенными молекулами поверхностного HBs-антигена (HBsAg). Под суперкапсидом располагается сердцевина (ядро, core) размером 27 нм. В состав сердцевины входит сердцевинный НВс-антиген (HBcAg). Внутри сердцевины находится геном (ДНК, связанная с ДНК-полимеразой) и белок капсида - НВеантиген (HBeAg), образуя нуклеокапсид (рисунок 170).

Геном

Липидный

бислой

Рисунок 170 – Строение вируса гепатита В. Заимствовано и адаптировано из Интернет-ресурсов.

В суперкапсидной оболочке различают 3 типа HBs-антигена: S-HBsAg или S- гликопротеин (англ. small - маленький), M-HBsAg или М-гликопротеин (англ. middle – средний) и L-HBsAg или L-гликопротеин (англ. large - большой). S-HBsAg является главным антигеном оболочки вируса, составляет 70% от общего количества поверхностных гликопротеинов. L-HBsAg включает в себя полный S- HBsAg и дополнительную аминокислотную последовательность на N-конце. L-HBs- антиген отвечает за связывание вириона с клеточным рецептором.

HBsAg обнаруживается в крови через 1,5 месяца после инфицирования. Наличие HBs-антигена свидетельствует об инфицированности организма вирусом гепатита В. Наличие антител к HBs-антигену связано с невосприимчивостью к гепатиту В в результате формирования постинфекционного или поствакцинального иммунитета.

HBcAg в кровеносном русле в свободном виде не обнаруживается. Он может быть обнаружен только при морфологическом исследовании биоптатов печени (маркёр репликации вируса в гепатоцитах).

HBeAg обнаруживается в крови больного в активной фазе болезни и свидетельствует о высокой заразительности больного. Обнаружение HBeAg у пациентов с хроническим гепатитом указывает на активацию инфекционного процесса.

Нуклеокапсид имеет кубический тип симметрии. Капсид состоит из 180 белковых субъединиц (капсомеров). Геном вируса образован двунитевой молекулой ДНК с дефектом одной нити (одна нить короче другой на 1/3). Короткая нить ДНК

165

является неполной плюс-нитью. Длинная нить ДНК является минус-нитью. Длинная нить связана с ДНК-полимеразой, которая достраивает плюс-нить до полноценной структуры. ДНК-полимераза способствует синтезу новых нитей ДНК на матрице как ДНК, так и РНК.

В составе генома присутствует 4 гена (S, C, P и X). Открытые рамки считывания определенных генов частично перекрывают друг друга. Ген S кодирует синтез HBs-антигена. Гену S предшествуют 2 участка: pre-S1и pre-S2. Ген S и указанные 2 участка кодируют 3 белка: белок S-HBsAg кодируется S-геном, белок

M-HBsAg кодируется pre-S2 и S-геном, а белок L-HBsAg кодируется pre-S1, pre-S2 и

S-геном. Ген С кодирует белок нуклеокапсида HBcAg. Перед геном С расположен участок pre-Core, детерминирующий синтез регуляторного белка. Ген Р кодирует РНК-зависимую ДНК-полимеразу. Ген Х определяет синтез белка, ответственного за регуляцию синтеза матричных РНК, являющихся основой для всех вирусных протеинов. Схема строения генома вируса гепатита В представлена на рисунке 171.

Рисунок 171 – Схема строения генома вируса гепатита В. Заимствовано и адаптировано из Интернет-ресурсов.

Строение вируса гепатита В представлено на рисунке 172.

Сердцевина

Геном

Рисунок 172 – Строение вируса гепатита В. Заимствовано с сайта ViralZone.