HBx-Белок
НВх - белок, являющийся продуктом гена Х . Он состоит из 154 аминокислот и является универсальным транскрипционным трансактиватором. Этот белок продуцируется, хотя и на низком уровне, уже в периоды острого и хронического гепатита . Он способен трансактивировать экспрессию генов, взаимодействуя с широким спектром вирусных и клеточных регуляторных элементов [ Yen, 1996 ]. В частности, показано, что НВх трансактивирует промоторы и энхансеры ряда генов HBV (и некоторых других вирусов, например HFV ), а также клеточных генов, контролирующих клеточный цикл , пролиферацию клеток или апоптоз . К числу таких генов следует отнести гены c-jun , c-fos , c-myc , TP53 , AP-1 , NF-kB , SP1 и другие ( рис. 2 ) [ Feitelson, 1999 , Su, 1996 , Yeh, 2000 , Wans, 2003 ].
На начальных этапах изучения НВх предполагалось, что этот белок играет решающую роль в процессе канцерогенеза, ассоциированного с HBV. Однако дальнейшие исследования показали, что эктопическая экспрессия НВх не сопровождается трансформацией ни первичных, ни иммортализованных клеток грызунов, а вызывает их апоптоз. Более того, опухоли печени не возникали у большинства трансгенных мышей, несущих НВх. В тех случаях, когда клетки грызунов удавалось трансформировать in vitro, была выявлена способность НВх взаимодействовать с H-ras [ Kim, 2001 ]. Было также обнаружено, что эффект, вызываемый в трансфицированных клетках одним только белком НВх, отличается от эффекта, вызываемого в инфицированных клетках полноразмерным геномом вируса. В то время как один НВх усиливал клеточную пролиферацию, экспрессия целого спектра белков полноразмерным геномом вируса (включая регуляторные белки НВх и PreS2 ) подавляла прохождение клеточного цикла [ Friedrich, 2005 ].
Хотя плейотропные функции НВх хорошо проиллюстрированы в различных экспериментах, до сих остается неясным, какой из механизмов и путей воздействия продукта гена Х наиболее важен для индукции рака печени . В некоторых работах было показано, что НВх способен активировать протеинкиназу С ( РКС ), которая, в свою очередь, через сигнальные каскады запускает активацию транскрипционных факторов типа NF-kB и AP-1 ( рис. 2 ) [ Luber, 1993 ]. Отмечено, однако, что уровень транскрипции НВх при этом остается довольно низким. Он не превышает более чем в 15 раз соответствующий уровень в нормальных клетках. Результаты других исследований опровергают такую возможность и свидетельствуют о том, что НВх не влияет на активность РКС и что РКС не играет существенной роли в транскрипционной активации, опосредованной НВх [ Hildt, 2002 ].
Способность HBV воздействовать на различные промоторы осуществляется не только через активацию РКС , но и другими путями, например через активацию киназного каскада c-Raf1-МЕК/МAР2 . При этом НВх выполняет функцию внутриклеточного цитоплазматического активатора тирозинкиназ семейства Src [ Klein, 1997 ]. Появились также данные о том, что этот белок может активировать цитозольные Са2+-зависимые обогащенные пролином тирозинкиназы ( Pyk2 ) [ Bouchard, 2001 ]. Активация последних может в свою очередь модулировать регуляторные воздействия на клетку, приводящие к активации NF-kB и модификации активности ряда других клеточных генов, включая активацию Src ( рис. 2 ). Имеется сообщение и о связанной с НВх активации FAK (focal adhesion kinase) как о регуляторе Src-киназ.
Активация указанных сигнальных путей происходит при размещении НВх во внеядерном пространстве клетки. Появилась, однако, информация, что фракция НВх локализуется и в ядре. По-видимому, различная локализация НВх связана с его разными функциями: НВх, локализованный в цитоплазме, модулирует внутриклеточные сигнальные пути; НВх, локализованный в ядре, как предполагают, напрямую взаимодействует с транскрипционными факторами или действует опосредованно на функции, связанные с транскрипцией. Так, прямое взаимодействие НВх с CREB (cAMP responsive element-binding protein) и ATF 2 (activating trascription factor 2) приводит к увеличению аффинитета связывания с ДНК [ Haviv, 1998 ].
НВх, активирующий клеточные транскрипционные факторы, негативно воздействует на различные стадии репарации ДНК, увеличивая таким образом число критических мутаций. В экспериментах на клеточных культурах экспрессия НВх действительно существенно ингибировала способность клеток восстанавливать поврежденную ДНК, подтверждая тем самым влияние этого белка на мутагенез [ Becker, 1998 ].
Поскольку рак печени обычно возникает после многолетнего периода хронической инфекции, причем у незначительного числа инфицированных лиц, то возникли сомнения, является ли достаточным фактором для возникновения рак печени экспрессия лишь одного гена X , тем более что в зараженных клетках уровень экспрессии белка, кодируемого геном Х(НВх), низкий и имеет короткий период полураспада. Для изучения онкогенного потенциала НВх были проведены многочисленные эксперименты in vitro и in vivo. Оказалось, что его трансформирующий потенциал в клеточных культурах незначителен (на уровне фона) и выявляется только в том случае, если клетки были иммортализованы другими онкогенами [ Hohne, 1990 ]. Кроме того, в экспериментах in vivo у большинства трансгенных мышей, несущих ген X, каких-либо серьезных патологий либо опухолей печени обнаружено не было, но все же НВх стимулировал (хотя и слабо) развитие опухолей у мышей определенных трансгенных линий (штамм CD-1), в тканях которых содержание этого белка было высоким [ Kim, 1991 ]. Было также показано, что у трансгенных мышей НВх усиливает гепатоканцерогенез, индуцированный геном c-myc [ Terradillos, 1997 ].
В другой серии экспериментов опухоли печени закономерно возникали у трансгенных мышей, продуцирующих только один из белков вирусной оболочки - LHBs [ Chisari, 1989 , Chisari, 1995 ]. Это свидетельствует о том, что даже продукция полипептида оболочки вируса может быть гепатотоксичной и достаточной для индукции опухоли. Чрезмерная продукция белков вирусной оболочки, особенно LHBs, а возможно, и MHBs , приводит к их накоплению внутри клетки и может способствовать предрасположению такой клетки к стрессу, что, в свою очередь, может вести к развитию рака печени [ Xu, 1997 ].
Несмотря на некоторую противоречивость результатов, полученные авторами данные позволяют предположить, что НВх является неспецифическим плейотропным транскрипционным трансактиватором, хотя и не обладает высокой трансформирующей активностью. В то же время при его повышенной экспрессии и наличии определенного генетического фона он может стимулировать образование опухоли. Скорее всего, это происходит в процессе многостадийной трансформации при участии клеточных онкогенов, таких, например, как Ha-ras , который позволяет клеткам уходить от апоптоза, опосредованного НВх.
