乙型肝炎病毒X蛋白的优势氨基酸序列与热点突变位点的生物信息学分析

乙型肝炎病毒X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)全长154个氨基酸,与肝癌发生密切相关.为确定HBx的优势氨基酸序列和热点突变位点,在GenBank中下载所有HBx的氨基酸序列13950条,剔除插入突变、缺失突变和起始密码子非甲硫氨酸的序列,最后保留7126条.通过分析这7126条序列,计算出HBx每个位点的氨基酸分布情况,出现频率最高的氨基酸为该位点的优势氨基酸,其他氨基酸为突变氨基酸.154个位点的优势氨基酸组成HBx优势氨基酸序列.突变率>10.0%的热点突变位点有32个.其中第36、42、44、87、88和127位氨基酸有4种(突变率>1.0%)以上突变形式,具有较高的多态性.与肝癌密切相关的K130M/V131I双突变率为34.7%.通过7126条HBx序列与优势序列的同源性比较,随机选出其中50条序列(2条与优势序列同源性<75%,48条同源性为76%~99%),与23条参考序列及优势序列共同构建系统发生树.结果显示,HBx优势氨基酸序列属于基因型C,这与基因型C为全球主要流行型一致.本研究首次系统性分析了GenBank中HBx的优势序列,确定了32个HBx热点突变位点和6个多态性较高的位点,为基于HBx突变的基础和应用研究奠定了基础.     

乙型肝炎病毒小表面抗原各拓扑区段对其表达和分泌的影响

乙型肝炎病毒小表面抗原(small hepatitis B virus surface antigen,SHB)在细胞内质网上表达,沿着细胞分泌途径分泌到胞外。为系统分析SHB拓扑结构对SHB表达和分泌的影响,首先通过生物信息学预测临床病毒株HBV C8和8种基因型(A~H)代表株的SHB拓扑结构,发现这些SHB均为四次跨膜蛋白,拥有基本相同的拓扑结构。相对内质网膜而言,SHB的拓扑结构拥有3个内质网腔内区段(Inside1~Inside3)、4个跨膜螺旋区(Tmhelix1~Tmhelix4)和2个内质网膜外区段(Outside1和Outside2)。6种基因型(基因型A、B、C、D、E和G)代表株与病毒株C8的SHB拓扑结构预测结果完全相同,而基因型F和H的SHB有4个区段与C8等不完全一致。通过对C8的SHB拓扑结构各区段进行缺失突变研究,发现Inside1区段不是SHB表达和分泌所必需的;Outside1、Tmhelix2和Inside2区段是SHB表达和分泌所必需的;Tmhelix1和Outside2不是SHB表达所必需的,但为SHB分泌所必需;Tmhelix3和Tmhelix4对SHB表达有重要影响,也是SHB分泌所必需的。进一步对Outside1和Outside2进行小片段(6个氨基酸)的缺失突变研究,发现小片段缺失基本不显著影响SHB的表达,但Outside1的氨基酸55~78及Outside2是SHB分泌所必需的。本研究首次系统性分析了SHB的拓扑结构各区段对SHB表达和分泌的影响,为深入探索SHB结构与功能的关系提供了线索。