解读HBV的生活周期

 

据世界卫生组织统计，全球有20亿人感染过乙型肝炎病毒（HBV），且有3.5亿的慢性感染者，其中约25%最终发展为肝癌，目前全球范围内每年死于因HBV感染导致肝癌的人数约100万。澳抗的发现来自于一次意外的实验，Baruch Blumberg发现一澳大利亚人Aborigine的血清与一经过多次输血的血友病患者的血清在免疫扩散实验时有一沉淀线，从而初步提供了发现HBsAg的线索，随后发现其与临床上的急性肝炎有基本联系。由于这些成绩，Blumberg获得了1976年诺贝尔生理学和医学奖 。江苏省中医院肝病中心（感染科）赵建学

 

虽然近年在HBV相关疾病的自然史，疫苗及抗病毒药物研究方面取得了相当令人瞩目的进展，但关于HBV的生活周期及其与宿主细胞之间的相互作用的许多方面仍知之甚少。本文就HBV的生活周期作一综述

 

一、HBV的分类和结构

 

HBV是嗜肝DNA（Hepadnavirus）病毒家族的原型，是哺乳动物病毒属的一员，其他成员包括土拨鼠肝炎病毒（WHT）和地松鼠肝炎病毒（GSHV）和长毛猴肝炎病毒（WMHV）。而该科中另一属为禽嗜肝病毒属，如鸭乙型肝炎病毒（DHBV）、灰苍鹭乙型肝炎病毒（HHBV）和雪鹅肝炎病毒（SGHV）。嗜肝DNA病毒家族成员的生物学特性有许多相似之处，如病毒形态、复制过程和致病性等，但各病毒的易感宿主范围不同；如HBV感染黑猩猩，长臂猿和树驹，WHV感染土拨鼠，DHBV可感染鸭子等；各病毒亦表现不同致病特性。

 

完整的HBV病毒是双层衣壳的颗粒（图1A），称Dane颗粒，直径42-47nm，外层为脂蛋白包膜，含有三种相关的病毒包膜糖蛋白以及来自于宿主细胞膜的脂类 [ ]。包膜内为病毒核衣壳，或称核心颗粒[ ]。核心颗粒内含有病毒基因组和聚合酶，病毒基因组为松弛环，长约3.2kb的部分双链DNA，全长的一链因与病毒mRNA互补，称为负链，较短的一链定为正链。正链仅5"端固定，长度为负链的50%-100%，其3"端位置不定，因而在病毒群体中，有不同长度的正链与全长的负链匹配，仅有部分长度为双链。聚合酶主要负责病毒pregomic RNA（pgRNA，前基因组RNA）及DNA的合成[ ]。
除了完整的病毒颗粒外，HBV感染的细胞还产生两种不同的亚病毒脂蛋白颗粒：20nm的小球形颗粒和相同直径的丝状颗粒（图1B）。这些HBsAg颗粒仅含有包膜糖蛋白和宿主来源的脂双层，而且通常比病毒颗粒的数目超出1,000至10,000倍。

 

二、病毒基因组结构和蛋白

 

HBV基因组长度仅约3.2kb（3182~3221bp），长链为负链，短链为正链其5"末端固定，3"末端则位置变动。环状结构由负链与正链5"末端的粘附末端（约224bp）维持，其两侧存在11bp的重复序列5"TTCACCTCTGC正向重复序列（Direct Repeat，DR），此与HBV DNA复制及与宿主细胞染色体DNA整合有关。负链DNA从DR1开始，5"末端以共价键与引物蛋白结合，3"末端有长约5~8bp冗余与5"末端形成重复即为末端重复。正链DNA5"端有帽冠结构18bp RNA以共价键结合而形成DR2. 正链DNA3"末端则结合有DNA聚合酶。

 

HBV基因组功能结构致密，其负链有4个部分重叠的开放读码框架（Open Reading frame, ORF）：C、P、S、X，分别编码核壳蛋白、聚合酶、外膜蛋白和X蛋白。

　　基因组的前S-S基因通过3个不同的翻译起始位点分别从共同读码框架的3个起始密码子开始编码3种病毒表面抗原。其中，24KD的S蛋白（即HBsAg）数量最多。从上游起始密码子开始翻译产生的M蛋白（即前S2蛋白），对其功能了解尚不透彻。从最上游起始密码子开始翻译产生的L蛋白（即前S1蛋白），认为在病毒与宿主细胞受体的结合[ ]和病毒的装配、释放[ ]等过程起重要作用。

 

前C-C基因编码乙型肝炎核心蛋白（HBcAg）和乙型肝炎e抗原（HBeAg）。这两种蛋白也是通过在具有共同读码框架的两个可选的AUG开始引发翻译所导致的[15,19]。中间的AUG编码21kd的C蛋白，C蛋白是病毒核壳的结构多肽，而上游的AUG引导编码24kd的前C蛋白。前C编码一个信号肽序列，引导蛋白链进入分泌旁路。当蛋白链经过高尔基复合体时，细胞蛋白酶切割产生16kd的HBeAg分泌进入血液[ ]。HBeAg和病毒的组装无关，功能未知。它也非病毒复制所必须，在前C区造成链中止的突变在培养细胞体系中复制良好，实际上在自然感染过程中经常出现[ ]。

P编码区域是最长的开放读码框，其开始区段与C-ORF重叠，中间与S-ORF重叠，最后区段与X-ORF重叠，P-ORF特异编码病毒聚合酶，一种参与DNA合成和RNA壳体化的多功能酶。

X开放读码框架编码X蛋白（HBx），调节宿主细胞信号传导，间接和直接的影响宿主和病毒基因表达[19]。X蛋白活性是体内复制和病毒播散所必须[ ]。

 

以EcoR I限制性酶切位点为坐标轴。基因组为部分双链的DNA，正链与负链在5"粘性末端互补。圆形或者方形示意图代表顺式调控序列。环形尖头表示嵌入基因组的病毒开放读码框。 外部4个环形箭头表示HBV的转录本。Pre C/ Pregenome 5" 端多个箭头表示其转录起始位点的多样性。共同的3"末端表示其有共同的转录终止位点。

 

乙型肝炎病毒的生活周期可分为多个复杂的环节，包括HBV与宿主细胞的粘附，与胞膜的融合及贯穿，胞膜与核衣壳的解聚及病毒基因组DNA的释放入核，3.5kb，2.4kb，2.1kb，0.7kb mRNA及pregenomic RNA（前基因组RNA，pgRNA）的转录，各蛋白质的合成及pgRNA的包装和基因组DNA的合成，病毒蛋白的磷酸化及成熟，病毒颗粒在高尔基体及内质网中的包装及分泌等等多个环节（图1）。由于缺少理想的体外HBV细胞感染模型，目前关于HBV生活周期的知识多来源于HBV DNA在肝细胞的转染研究及一些替代模型如DHBV感染鸭原代肝细胞，因此这对于HBV的生活周期的认识带来了局限性。

 

三、HBV生活周期的早期事件

 

生活周期自病毒包膜蛋白与宿主细胞特异性受体结合开始，而后病毒包膜与宿主细胞膜融合，病毒核心颗粒进入胞浆并引导HBV DNA进入细胞核，病毒聚合酶将dsDNA基因组转化为cccDNA，利用cccDNA转录出3.5kb，2.4kb，2.1kb及约0.8kb的mRNA，其中3.5kb为前基因组RNA（pgRNA），可逆转录出基因组DNA并作为编码病毒核心蛋白和聚合酶蛋白的模板；HBsAg合成后在粗面内质网中多聚化，并转运至高尔基体前腔以包装核心颗粒，装配好的HBV颗粒与亚病毒颗粒转运至高尔基体进行HBsAg的糖基化修饰，最后分泌出宿主细胞而完成生活周期。迄今为止，由于仍缺少理想的HBV体外细胞感染模型，对HBV与肝细胞的结合、融合、内吞作用及基因组释放入核内等生活周期的早期事件方面仍知之较少

（一） 与肝细胞的结合位点

 

HBsAg分为大蛋白LHBs、中蛋白MHBs与小蛋白SHBs（又称主蛋白），其中由S基因编码多次跨膜的226个氨基酸的疏水蛋白SHBs，MHBs除此之外另有55个氨基酸的preS2区，LHBs除有preS2外，还有1至119位（ad亚型）或108位（ay亚型）的PreS1区（图1）。可以肯定HBV的S蛋白在病毒进入细胞的过程中起介导作用，但各糖蛋白具体作用仍不详。

SHBs是丰度最高的HBV包膜糖蛋白，Leenders等通过系列研究发现SHBs能与人肝细胞，成纤维细胞、外周血单核细胞特异性结合，但不能与大鼠肝细胞结合，随后证实人肝细胞膜表面34kD的磷脂蛋白Endonexin II是其特异性结合位点，该结合位点在人，恒河猴及黑猩猩等肝组织与肝外组织中可以检出，但在牛、大鼠、小鼠及猪中未检出，显示其具有种属特异性。Paran等进一步研究也支持SHBs存在结合位点，他们发现仅标记SHBs的金颗粒也能结合人肝细胞膜并发生内吞作用 。这些研究证明SHBs在肝细胞对病毒的结合与摄入中起作用。

MHBs在转染细胞中HBV的产生及HBV感染中的介导作用有不同的观点。MHBs在某些慢性感染患者的变异病毒中可缺失，这提示其在病毒感染中可能并非必要 , 。但MHBs的错误折叠能干扰HepG2.215细胞所产生病毒HBV的包装 , ，且抗pre-S2抗体在体外的原代肝细胞培养和黑猩猩实验中阻断HBV感染，提示MHBs也与病毒进入宿主细胞有关 , 。HBV preS2在体外能特异结合多聚人白蛋白 ，在体内能结合单体的人白蛋白 ，但这种结合是否与体内病毒与肝细胞的粘附有关尚需进一步研究。

普遍认为LHBs对病毒粘附是必需的。Neurath等用抗-preS1抗体首次发现针对preS1的抗体能中和病毒起保护作用，证明preS1是病毒结合细胞的位点 。而后应用合成肽段研究证实preS1第21-47位是主要结合位点，且研究显示此位点对与HepG2细胞特异性结合是充分而必要的，针对此位点的抗体能阻断黑猩猩的HBV感染 。Paran等通过突变研究显示PreS1的QLDPAF序列是病毒与细胞粘附的关键肽段，进一步研究发现此肽段在其它病毒及细胞的粘附与结合功能区蛋白中也能发现，这提示QLDPAF序列可能在病毒感染中起普遍作用。并发现含有preS1的QLDPAF结构，但缺少SHBs区的重组蛋白结合磁珠，仍能有效地粘附细胞。但包含了全部表面蛋白的结合磁珠颗粒其粘附活性两倍于单一的preS1，因此HBV结合可能涉及多个位点4。对嗜肝病毒原代细胞培养研究发现LHBs直接涉及病毒与肝细胞的粘附 。

然而，尽管有许多文献关于HBV表面蛋白介导病毒进入肝细胞，但究竟哪个蛋白对HBV的粘附与进入起主要作用，及其各蛋白之间是否有协同作用仍不清楚。较早前多采用放射性标记病毒颗粒或者抗体的方法检测病毒与细胞间的粘附，此方法只能在细胞培养的整体水平对病毒颗粒与细胞结合情况进行评估；Paran等发展出的结合病毒蛋白的合成小珠，其能在光学显微镜下在单细胞水平观察病毒蛋白结合圆的粘附作用，并可对进入细胞的HBV蛋白结合的磁珠进行扫描透射电镜检测4。这种方法可以对病毒颗粒与细胞的结合进行定量，并且对其进入细胞后实时跟踪，这对HBV与肝细胞之间的粘附及随后的内吞过程的研究可能有一定的促进作用。但由于光镜下可见的合成小珠其体积与HBV相差甚远，因此其结合与内吞作用的过程可能不能完全真实反映HBV与肝细胞的相互作用情况。

 

（二）细胞表面的结合受体：

 

属嗜肝病毒，病毒表面蛋白识别肝细胞表面特异性受体启动感染可能是病毒嗜肝性的关键，其中可能涉及多个配体与受体的相互作用 。由于未有完善HBV的体外细胞感染模型，使得鉴定与HBV粘附有关的细胞受体大分子也相当困难。最早在体外发现多聚白蛋白可与PreS2区结合，曾假设白蛋白可能起了桥梁作用，从而使HBV进入肝细胞9。此后又发现IgA与Pre-S1的部分序列(21-47aa)具有同源性，进而推断HBV可能通过IgA受体进入肝细胞，但随后通过原位受体配体交联实验证实其受体可能为31kD的大分子，而并非IgA受体 ；Neurath等对细胞CD分子与细胞因子受体的大规模筛查发现IL-6包含pre-S1(21-47aa)的结合位点，因此HBV可能在IL-6的介导下进入肝细胞 。Hertogs等研究发现34kD的人的endonexin II以钙离子依赖的方式与sHBs结合，其可能在HBV感染的启动方面起重要作用，并随后发现此结合具有种属特异性2,3。Neurath而后提出参与HBV与细胞膜结合的大分子包括annexin V、apolipoprotein H是与HBV包膜中的脂质成分结合，其并不能与脱脂的HBsAg结合 。Franco A等提出T淋巴细胞与肝细胞的转铁蛋白受体能与HBsAg的Pre-S2区结合 ，后发现此结合需要可溶性转铁蛋白的介导，且与pre-S2和S区都能发生结合 。Treichel U等发现HBV的pre-S1区能过无?糖蛋白受体（(ASGPR)与HepG2及 Huh7结合 。最近Falco等从HepG2细胞分离出44kD的Hep-BP，此序列与SCCA1（磷状细胞癌A1）有高度同源性，将Hep-BP转入HepG2后可进一步提高其与HBV的结合能力。中国仓鼠卵巢细胞正常情况下不感染HBV，转染后也获得HBV的感染性，其结合位点为与preS1区的21-47aa序列 , 。而此后研究发现应用preS1区的21-47aa序列可以促进HepG2细胞表面SSCA1的表达，但DMSO提高HepG2细胞表面的HBV受体水平与SSCA1无关 。

尽管有许多关于与HBV结合的肝细胞表面受体，但在体内感染过程中各受体所起的作用并不明确，对HBV粘附及其受体的全面理解可能只有在HBV感染细胞系建立之后。

HBsAg与肝细胞表面相应结合受体

 

(三）HBV与细胞的融合

 

包膜病毒一般首先与细胞膜表面特异性受体的结合，然后由此进入细胞。但是这种粘附性结合本身并不一定导致病毒的进入，病毒包膜与细胞膜的融合及随后基因组的释放才最终启动病毒感染。粘附与融合是两个独立事件。粘附通常由受体介导，具有高度的特异性；但病毒与胞膜的融合依赖于病毒表面的特定蛋白序列，即由一组疏水性氨基酸组成所谓的融合序列，此过程不依赖于细胞特异性受体，相对特异性较弱。

Lu等报告了PreS2与S区毗邻处有一保守的致融序列（fusogenic sequence），包含有13个疏水氨基酸 。此序列具有人类其它病毒如副粘病毒、HIV、RSV及流感病毒融合序列的特征，此区所包含有一核心疏水区FLG-LL-AG可能启动病毒与细胞融合 , 。值得注意的是此序列在所有嗜肝病毒中均为保守序列 , 。Rodriguez-Crespo等用包含HBV致融序列的合成肽段在体外能诱导生物膜的融合，脂质体泄漏及溶血作用，证实此序列的致融性 , 。经细菌蛋白酶V8消化的HBV及WHV能进入肝癌细胞系如HepG2并启动感染，其机制即可能是V8蛋白酶裂解了与此致融序列相邻PEST蛋白酶裂解位点，从而直接暴露了HBV致融序列而启动HBV感染。低pH可增强蛋白酶诱导的HBV感染，研究显示V8消化的HBV与HepG2结合具pH依赖性，在弱酸如pH5.5条件下，HBV与HepG2结合率相对于中性条件下提高了60%，考虑V8蛋白酶解可能暴露了HBV表面蛋白的融合序列，低pH值可能更有助于HBV致融序列的暴露29。体外研究表明低pH处理HBV后能使preS1的一些内部序列发生变构而转至病毒表面亦支持这一假设 。

除致融序列外，OeSS等报道HBV的PreS2区的41-52aa存在着一渗透序列（permeable sequence），该区与HBs的PEST融合序列毗邻，CD光谱显示氨基酸序列PLSSIFSRIGDP组成一带电荷的疏水性残基向内的两性分子α螺旋结构。在其它病毒中的此序列已被认为具有穿透细胞的功能，如HSV 的vp22，HIV的tat 转录因子等，研究显示此序列在HBV与细胞膜融合后的内吞作用可能起重要作用 。

 

（四）细胞对HBV颗粒的内吞作用

 

病毒进入细胞一般有两个途径，一是病毒胞膜与细胞膜的直接融合如HIV，另一途径病毒需经过内吞作用进入细胞如流感病毒。内吞作用的基本过程为病毒与受体结合后向衣被小窝处集中，在成笼蛋白的牵引下衣被小窝进一步内陷后掐断形成衣被小泡，脱掉成笼蛋白衣被后成为平滑小体，继之与早期内体融合转运入胞质。

关于嗜肝病毒的内吞及转运的许多研究数据多来自于鸭原代肝细胞对DHBV的摄取研究。2000年Breiner证实鸭原代肝细胞摄取DHBV是需经内吞作用，跨膜运输蛋白gp180的突变可阻断DHBV转运至细胞内涵体，从而中止DHBV的感染，显示DHBV可能通过受体介导的内吞作用进入细胞 。然而迄今为止，HBV的内吞作用及运输至核内的数据很有限。HBV感染原代肝细胞的研究显示cccDNA的出现在感染后2天，这同观察到的DHBV感染鸭肝细胞的结果一致，显示其可能亦经过内吞作用进入肝细胞 ；HepG2对HBV的内吞作用与转运可能与原代肝细胞有所不同，HepG2是支持病毒复制与产生子代病毒的细胞系，虽可观察到了HBV在HepG2细胞的粘附与内吞 ，但其并不能为血清来源的HBV直接感染38。尚不清楚低pH值是否也有助于HBV的内吞作用，但内涵体中的低pH值可诱导DHBV表面抗原蛋白的结构转变从而使核衣壳释放 。HepG2细胞表面高表达的SSCA1与preS1区的21-47aa结合可有助于细胞对HBV的内吞作用26。

 

四、核衣壳的转运及DNA释放

 

内吞作用后在内涵体中HBV颗粒，可因低pH值所致的变构作用释放出包膜，剩余的核衣壳及基因组DNA转运至细胞核内，但目前关于内吞后核心颗粒入细胞核及基因组DNA释放的信息还很少 。核衣壳包括180或240个21.5kD的HBcAg亚单位，直径约32或36nm，其直径小于核孔39nm的直径限制，能以完整形式通过核孔转运进入核内 。

　　HBV核心蛋白的C末端有一高碱性序列，该末端在磷酸化后可暴露出一核定位序列（NLS）。核定位序列在可溶性的核转运因子importinα及β介导下与核孔结合，通过转位穿过核孔，停留于核提篮样结构，而后GTP结合的Ras相关核蛋白（Ran）将核心颗粒从复合物中分离出来，使得运载物扩散至核质内 , 。C末端的高碱性序列的磷酸化是核心颗粒转运所必需的，磷酸化位点的突变不能产生成熟的病毒DNA。

　　据Qiao等观察，HepG2对HBV的内吞在病毒粘附后即刻发生，两小时后在胞浆达到峰值，此过程与DHBV感染比较相似，但即使在吸附后16H，HBV DNA的核转录也未完成 ，不能转运HBV DNA至核内提示HBV内吞后核衣壳的DNA释放被某些未知因素所阻断，这可能是HepG2对不支持HBV感染的原因之一。

 

五、cccDNA的形成及转录调控 (HBV biology)

 

核心颗粒进入细胞核后，首要事件为rcDNA转换为cccDNA，由于cccDNA是病毒mRNA的转录模板，因此cccDNA的形成意味着感染的成功。在病毒感染后从rcDNA转换到cccDNA在24小时内即可完成。但此过程中的DNA修复机制并不清楚，病毒DNA聚合酶抑制剂能够阻断正链嗜肝DNA病毒感染提示病毒聚合酶可能在修复过程中起了作用。
由于cccDNA模板是闭合环状且所有的RNA有相同的polyA信号，使用单模板多个启动子很显然会产生一些潜在的问题：比如如何避免启动子错位？如转录pgRNA能够抑制DHBV下游包膜蛋白mRNA的转录。至少对于DHBV，感染的细胞中含有多拷贝的cccDNA，存在某些小染色体的多样性。

对于HBV的基因表达调控研究已比较彻底，通过对细胞培养系统和肝组织提取物的研究鉴定了许多启动子和增强子的转录因子成份。现已知每个HBV基因受一个或多个启动子调节其活性，且这些启动子又受位于核心启动子上游的增强子En I或II的调节。通过对HBV在肝细胞系中表达的研究，对两个增强子或四个启动子进行调控的转录因子已有比较详尽的研究。证实HBV的转录依赖于大量的肝富集转录因子。关于转录一个比较重要的问题是闭合DNA模板的转录终止，特别是对于pgRNA和precore mRNA。对于这两个mRNA，第一次转录需要跨越polyA信号以得到所需要全长mRNA。对于DHBV的研究提示此过程受PET序列的调控，该序列位于转录起始位点和polyA信号之间，PET可有助于转录复合物第一次转录时通过终止位点而第二次时则停止。如果PET被删除，则sHBs的转录会增高。第二个信号调控序列为NET（(negative effector of transcription)序列，此为转录终止所必需要，其受PET抑制。如果NET删除，则会在cccDNA上转录出更长的mRNA。

　　病毒的基因表达调控也可以在翻译水平发生，pgRNA可作为核心蛋白和病毒聚合酶的模板，其翻译可起始于核心蛋白基因的AUG位点，也可从聚合酶读码框开始。相比而言，聚合酶的读码框效率低于核心蛋白读码框。由于一个核心颗粒有240个核心蛋白亚单位而只包含1个或2个聚合酶蛋白，因此pgRNA作为翻译模板大约是200-300个核心蛋白翻译完成后，才允许1个聚合酶蛋白的翻译。因为聚合酶可结合到自身mRNA的5"末端以启动逆转录与包装，因此聚合酶合成后显然终止了pgRNA的翻译。

　A. 病毒颗粒内含有基因组形式主要为rcDNA，有一完整负链及的正链，小部分为线性DNA，由异常正链引物形成。

B. 启动感染后，病毒的DNA转换为cccDNA，但是线性DNA形式的转换涉及异常重组，并导致病毒形成复制能力的缺陷。cccDNA作为pgRNA的转录模板。

　　cccDNA的合成调节是嗜肝病毒复制周期中最有意思的环节，它感染的建立和持续，以及感染后恢复均起重要的作用。cccDNA合成受调节的观点同观察到的DHBV感染细胞中包含平均10-50拷贝cccDNA一致，其10倍于rcDNA，此外cccDNA的扩增原代鸭肝细胞培养后前几天，summers等应用不能表达LHBsAg的DHBV变异株发现cccDNA的积累是在调控下发生的。缺少包膜蛋白，cccDNA在原代鸭肝细胞中可积累到毒性水平，这些实验证明包膜蛋白起了调节cccDNA的作用，提示当在感染早期阶段包膜蛋白水平低时，首先发生cccDNA积累。当达到较高水平时，病毒核心颗粒通过与包膜蛋白的相互作用而进入内质网分泌通道。病毒的形成依赖于病毒DNA的合成，核心蛋白表面与表面抗原蛋白发生相互作用从而使得病毒成熟的分子信号尚不清楚，核心蛋白的磷酸化可能起了重要作用。因为病毒内的核心蛋白磷酸化模式与细胞内的核心蛋白磷酸化不同。然而

　　对磷酸化位点之一的（ser-259）的丝氨酸能精氨酸到丙氨酸进行突变，发现其并不影响病毒包装，虽然产生的病毒不具有感染性。因此也没有直接证据显示核心颗粒与包膜蛋白的之间的相互作用受核心蛋白磷酸化调节。核心蛋白与大蛋白的N末端结合导致核心颗粒通过ER膜而转运。包含有所有三个蛋白的HBV颗粒后可通过ER而进入高尔基体。S区的天门冬氨酸残基的糖基体化发生在包装过程。

 

六、HBV的核心颗粒成熟及装配

 

一HBc的蛋白质结构

一级结构：HBc蛋白共有183aa，其中第48、61、107、183位为半胱氨酸，半胱氨酸之间可形成二硫键，与蛋白亚单位的多聚化有关。根据其执行的功能，核心蛋白N端有149aa，缺失C末端的核心蛋白可独立形成结构蛋白，但所形成的颗粒壁较薄，较不稳定，通常为空壳 ，其作为疫苗或者基因治疗载体可能具有良好的应用前景；核心蛋白C末端共计34aa，其为鱼精蛋白样结构，其中有16个精氨酸，形成有3个SPRR序列与4个精氨酸聚集区，为高碱性末端，可与核酸结合。

 

　二级结构：HBc N端的二级结构可见有5个α螺旋，主要涉及基因组的包装与输送病毒基因组到肝细胞核内。前基因组mRNA的包装主要是150-157aa与RNA/P复合物的结合。在C区的第145-156aa及172-183aa是核定位序列，其能够与核孔复合物结合引导基因组进入细胞核，核心颗粒是不是以完整的形式入细胞核还有争议。

立体结构：核衣壳由180或者240个核心蛋白化学亚单位组成的20面体的立体对称结构，HBcAg结构分析显示核心蛋白的第48位和第61位上的半胱氨酸可与另一亚单位相应位点的半胱氨酸之间通过二硫键交联成二聚体核心蛋白，二聚体亚单位为其结构亚单位，核衣壳的装配信赖于胞浆中二聚体亚单位的深度，在浓度大于0.8mmol/l时开始自动组装，第183位半胱氨酸有助于核心颗粒组装后结构的稳定。但是在组装之后，其在pH 2 or 14，温度>75°C或在0.1% SDS才解离。核心蛋白的解离并不依赖浓度，而是需要某种介质的作用来促使它的解离。但Zhou和Standring对核心蛋白突变分析研究显示核心蛋白的半胱氨酸和二硫键对形成二聚体核心蛋白和核衣壳装配不起主要作用，但对维持核衣壳的稳定起主要作用，这显示可能还有其它氨基酸位点与核心蛋白的二级、三级结构形成有关 。

　磷酸化与核壳成熟有关，APRRR磷酸化使C末端穿过核壳微孔突出于颗粒表面，并有胞核靶向信号作用。核壳含180或240亚单位，相互*近呈4发夹结构的α螺旋亚单位。形成的%! 螺旋束状二聚体HBc二聚体, 核壳基本单位。HBc具有良好的自装配能力，对外源序列插入有良好耐受性，除N端第1 ? 11aa及一些α螺旋的特殊位置和螺旋内区段较保守外，其余区段，包括MIR区aa均可接受aa插入或替代，C 端精氨酸富含区删除后，仍保持自装配能力，且表达水平更高，由于不含C端DNA/RNA结合基序常形成空壳，尤其适用于疫苗载体。

HBc特异性表位：

HBc是HBV重要结构蛋白，强免疫原性表位多，如c/el（76~81aa）、e2等B细胞表位，位于1~20aa，28~47aa:50~69aa，72~90aa，81~105aa，90~99aa，108~122aa，111~125aa，117~131aa，120~139aa，126~146aa及141~165aa等Th表位，及18~27aa、141~151aa及88~96aa等HLA-A2、A31、A11限制性CTL表位等，其特异性免疫应答在抑制病毒复制和清除病毒感染细胞中起重要作用，其中Th表位50~69aa具有类似PADRE作用，可与多种HLA-II结合，并能被70~80%慢性乙肝患者或疫苗不应答者所识别。HBc颗粒的TI Ag特性是其在无佐剂时也能诱导Th1应答，且可通过B细胞提呈而启动T细胞应答，提高HBc免疫原性，使融合外源序列的杂合HBc颗粒强烈激活免疫应答，显著增强插入序列免疫原性，尤其在人用疫苗研究中具有重要的应用价值。

参考文献<略>