Hepatitis B virus(HBV) has been recognized to be the cause of hepatitis B and numerous studies about its pathogenesis and viral characteristics have been accomplished. However, currently there is no appropriate in vitro system for the study of HBV infection. Only some cell lines, such as HepG2, can be used for the viral replication when transiently or stably transfected with HBV DNA. So, in contrast to well-documented assembly and export of newly synthesized viral particles from the host cell, almost nothing is known about the early infection mechanism. Only the hepatocyte attachment site on the viral surface protein was identified as preS1(21-47) region. However, not yet the receptor for HBV has been isolated.
Since the Hepatitis B viron is known to be internalized by receptor-mediated endocytosis via their envelope proteins, it is thinkable that these proteins also play a role in the intracellular transport of the virus. So, to evaluate whether the surface proteins, especially preS region, is involved in the early infection process containing initial attachment and intracellular transport of HBV genome into the host nucleus, the functions of preS region were analyzed. First, the interaction between preS region and polymerized human serum albumin (pHSA) was studied by competitive binding inhibition assay and the structural features of preS2 region contributed to the binding of pHSA was analyzed. And its importance in viral infection and vaccination would be discussed. Second, to investigate another role of preS region in the infection mechanism, intracellular distribution of exogenous pre S protein was visualized by confocal microscopy. The preS proteins were specifically accumulated into the nucleus and this process is energy- and mediator independent. It seems to be because of the permeabilization effect of preS(120-174) sequence on the lipid bilayer. For the more characterization of permeabilization effect of preS2 region on the lipid bilayer, the interaction between preS2 peptides and synthetic lipid membranes was analyzed.
Hepatitis B Virus(HBV)는 간염유발의 원인으로 알려져 있으며 그의 발병과정과 바이러스의 특성에 관하여 수많은 연구가 수행되어 왔다. 하지만 아직까지도 바이러스의 감염 기작을 연구할 만한 적절한 in vitro체계가 확립되어 있지않고, 단지 HepG2와 같은 간세포유래 세포주에 HBV의 DNA를 전이시킨 경우에만 바이러스의 복제를 유발시키는 정도가 가능하다. 이러한 이유로 HBV의 생성과정이나 그의 세포 외로의 방출과정에 대해서는 많은 연구가 진행되어있으나 초기 감염 기작에 관해서는 거의 알려진 바가 없다. 단지 간세포에 특이적으로 결합하는 부위가 표면 단백질 중 preS1(21-47) 이라는 것이 확인되었을 뿐 그에 대한 숙주세포상의 수용체도 확인되지 않은 상태이다.
HBV의 감염과정이 적어도 HBV표면 단백질들의 숙주세포상의 수용체결합으로 진행되는 것이 확인된 상황에서 수용체 결합이후 세포내로의 침투과정에 바이러스 표면 단백질들이 관여할 것이라는 짐작을 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 가정하에서 표면 단백질들, 그 중 특히 pre-S부위의 기능에 대하여 조사해 보고자 하였다. 첫째로, pre-S부위와 polymerized human serum albumin의 특이적인 결합부위에 대하여 조사하였고, 이러한 결합에서 중요한 역할을 하는 구조적인 특성에 대하여 조사하였다. 또한 pre-S부위와 pHSA의 결합이 갖는 감염과정에서의 중요성과 HBV vaccine에의 이용에 관하여 논의하였다. 두번째로는 pre-S부위의 바이러스 감염 초기과정에서의 역할을 조사하기 위해 그들의 Hepg2등의 세포 내 분포 또는 세포 내 인자들과의 상호작용에 관하여 조사하였다. 그 결과, pre-S단백질이 핵에 특이적으로 축적되는 것을 확인하였다. 이 과정은 에너지 및 다른 단백질 매개체를 필요치 않았고, 최근에 많이 보고 되고있는 비특이적 세포막투과성(nonselective membrane translocation) 단백질들과 같은 특성을 나타내었다.
