丙型肝炎临床实践(第2版)
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第二节 丙型肝炎病毒基因组的翻译和翻译后加工

HCV基因组正义RNA链通过病毒核衣壳的脱壳作用释放到宿主细胞质中,它们与新合成的RNA一起作为mRNA在细胞质中翻译,产生HCV前体多聚蛋白。IRES调控HCV基因组的翻译,它跨越了5′UTR的Ⅱ至Ⅳ区域及核心编码区的第一个核苷酸。IRES区域Ⅰ不属于IRES的一部分,但是它在调节IRES依赖的翻译过程当中起到了非常重要的作用。IRES通过聚集细胞蛋白包括真核翻译起始因子(eukaryotic initiation factors,eIF) 2和3病毒蛋白,从而调节非帽子依赖型的HCV多聚蛋白的翻译。体外翻译实验结果显示,HCV翻译过程中会形成三个分别为40S、48S、80S翻译起始复合物。HCV IRES无需翻译起始因子即可直接与40S核糖体亚基结合,从而形成稳定的翻译起始前复合物。40S核糖体亚基可与eIF3结合形成三元复合物,并与eIF2、GTP、起始tRNA结合形成48S复合体,tRNA在48S中定位于40S核糖体亚基的“P”位,与mRNA的起始密码子配对结合。随着GTP的水解,eIF2释放起始tRNA并从复合物中解离。结合启动因子eIF5B时第二个GTP水解,进而使60S核糖体亚基联合,形成能够进行病毒蛋白合成的80S核糖体。研究发现宿主细胞内的许多蛋白与5′UTR存在相互作用。目前对于这些蛋白与病毒RNA相互作用的生物学意义尚不完全清楚。此外,研究也显示,HCV蛋白如core、NS4A、NS5B蛋白也会对IRES的翻译效率产生影响。HCV 3′UTR也可能参与了对IRES介导的翻译的调节(见图1-2)。
图1-2 HCV前体多蛋白的翻译与翻译后加工
HCV前体多蛋白的翻译后加工信号序列位于core与E1氨基酸序列之间,宿主细胞的信号肽酶可识别并剪切获得核心蛋白的不成熟形式(P23)。信号肽会被宿主细胞的信号肽酶(SPP)进一步加工剪切,获得核心蛋白的成熟形式(P21)。宿主细胞信号肽酶也会在内质网腔中剪切E1和E2蛋白的连接,另一个信号肽酶会剪切E2的C末端和p7与NS2区连接处获得p7。存在不完全的剪切会获得未剪切的E2-p7蛋白,但这种机制尚未阐明。E1和E2继续需要进行几个加工步骤以最终成熟,包括N-糖基化,形成空间构象,E1-E2异二聚体的组装。不同来源的E1-E2聚合体也可以获得,但目前还不知道它们在病毒颗粒形成中的作用。NS3通过锌离子依赖的NS2-3自剪切蛋白酶活性与NS2剪切分离。NS3需要与其辅助因子NS4A组合以顺式剪切NS3-NS4A的连接,并反式剪切下游所有的连接点,包括NS4ANS4B、NS4B-NS5A、和NS5A-NS5B的连接点。研究显示,NS3-NS4A蛋白酶的剪切识别位点通常都包含这样的序列:Asp/GluXXXXCys/Thr-Ser/Ala,反式剪切通常发生在半胱氨酸残基下游,顺式剪切通常发生在苏氨酸残基下游。