Spaltung der Hepatitis-B-Virus Oberflächenproteine durch hepatozelluläre Proteasen

Zusammenfassung

Über die frühen Schritte im Infektionszyklus des Hepatitis-B-Virus ist bisher noch wenig bekannt. Es gibt jedoch Hinweise, dass eine proteolytische Spaltung der Oberflächenproteine von Bedeutung sein könnte. In dieser Arbeit wurde die proteolytische Spaltung der HBV-Hüllproteine durch hepatozelluläre Proteasen untersucht. Für die Untersuchung wurden die in großem Überschuss vorhandenen HBsAg-Filamente, die aus den viralen Hüllproteinen bestehen, verwendet. Diese wurden durch mehrere Reinigungsschritte von den Viren und Sphären, sowie von kontaminierenden Fremdprotein aus HBV-Trägerplasma weitgehend abgetrennt.

Frisches Lebergewebe sowie HepG2-Zellen wurden durch Zonal-Zentrifugation subzellulär fraktioniert. Anhand von Dichte und Markerenzymen wurden die Fraktionen bestimmt, welche ein bestimmtes Organell (Lysosom, Plasmamembran, Mitochondrien) bzw. das Cytosol bevorzugt enthielten. Die Verteilung der Organellen im Dichtegradienten sowie die Abtrennung des Cytosols war sowohl für humane wie porcine Leber als auch für HepG2-Zellen ähnlich.

Die HBV-Hüllproteine wurden durch die Lysosomen-, die Cytosol- und die Plasmamembran/Endosomen-haltigen Fraktionen der subzellulären Fraktionierung von Leber gut gespalten. Die Cytosol- und die Lysosomen-haltigen Fraktionen spalteten die drei Hüllproteine (SHBs, MHBs, LHBs) gleichermaßen, während die Plasmamembran/Endosomen-haltigen Fraktionen zu einem differenziertem Spaltmuster führten: SHBs blieb weitgehend intakt, MHBs und LHBs wurden gespalten. Eine solche Spaltung durch die Plasmamembran/Endosomen-haltigen Fraktionen war allerdings nur im sauren Milieu zu beobachten. Für HepG2-Zellen wurden keine Bedingungen gefunden, unter denen die Proteasen der Plasmamembran/Endosomen-haltigen Fraktionen zu einem differenzierten Spaltmuster führten. Alle drei Hüllproteine wurden stets nahezu gleichermaßen schlecht gespalten. Die HepG2-Zellen scheinen also andere Proteasen zu beinhalten als die frischen Leberzellen. Das Fehlen einer differenzierten Spaltung könnte einer der Gründe für die fehlende Suszeptibilität der HepG2-Zellininie für HBV sein. Durch Versuche mit Protease-Inhibitoren konnte die an der Spaltung beteiligte Proteaseklasse nicht eindeutig bestimmt werden, da vermutlich ein Gemisch verschiedener Proteaseklassen beteiligt ist.

Immunoblot-Versuche mit verschiedenen Antikörpern gegen das MHBs zeigten, dass die PräS2-Domäne des MHBs nahezu vollständig gespalten wird. Durch eine solche Spaltung des MHBs könnte die Fusionsdomäne am Aminoende des SHBs freigesetzt und aktiviert werden.