HBx

Untuk kegunaan lain, lihat HBx dan HBX (disambiguasi).
Organisasi genom HBV; gen saling tumpang tindih. ORF X, berwarna kuning, mengodekan HBx.

HBx adakah protein virus hepatitis B.[1][2] Protein ini memiliki panjang 154 asam amino dan mengganggu transkripsi, transduksi sinyal, perkembangan siklus sel, degradasi protein, apoptosis, dan stabilitas kromosom pada sel inang. Protein ini membentuk kompleks heterodimer dengan protein target selulernya (protein yang berinteraksi dengan HBX: HBXIP), dan interaksi ini mendisregulasi dinamika sentrosom dan pembentukan pemintal kromosom.[3] Protein ini berinteraksi dengan DDB1 (Protein Pengikatan DNA Rusak 1), mengalihkan aktivitas ubikuitin ligase dari kompleks CUL4-DDB1 E3 yang secara detail melibatkan regulasi replikasi dan perbaikan DNA intraseluler, transkripsi, dan transduksi sinyal.[4]

Walaupun Protein X umumnya tidak terdapat pada Avihepadnavirus, versi vestigial telah teridentifikasi pada genom virus hepatitis bebek.[5]

Walaupun protein ini tidak memiliki identitas sekuens yang signifikan dengan semua protein vertebrata yang diketahui, protein ini sepertinya berevolusi dari DNA glikosilase.[6]

Mencit transgenik mengekspresikan protein X di hati lebih mungkin terjadi dibandingkan dengan karsinoma hepatoseluler yang timbul pada tipe liar. Hal ini terjadi karena protein X mendorong perkembangan siklus sel sambil berikatan dan menghambat protein supresor tumor p53 melakukan perannya. Observasi eksperimen juga mengacu bahwa protein HBx meningkatkan aktivitas TERT dan telomerase, memperpanjang masa hidup hepatosit dan berkontribusi pada transformasi berbahaya.[7]

Efek molekuler HBx

HBx menyebabkan banyak perubahan seluler. Perubahan ini disebabkan oleh aksi langsung HBX dan aksi tidak langsung akibat peningkatan besar spesi oksigen reaktif (ROS) intraseluler yang sebagian diinduksi oleh HBx. HBx muncul untuk mendisregulasi sejumlah jalur seluler. HBx menyebabkan disregulasi akibat berikatan dengan DNA genomik, mengubah pola ekspresi miRNA, memengaruhi histon metiltransferase, mengikat protein SIRT1 untuk mengaktivasi transkripsi, serta bekerja sama dengan histon metilase dan demetilase untuk mengubah pola ekspresi sel.[8]

HBx sebagian bertanggung jawab atas peningkatan sekitar 10.000 kali lipat ROS intraseluler dalam infeksi HBV kronis.[9][10] HBx dapat terlokalisasi di mitokondria yang menurunkan potensial membran mitokondria dan menyebabkan peningkatan pelepasan ROS.[11] Sebagai tambahan, protein HBV lainnya, HBsAg[11] dan HBcAg,[10] juga meningkaatkan ROS melalui interaksi dengan retikulum endoplasma. ROS menyebabkan lebih dari 20 jenis kerusakan DNA.[12] Kerusakan DNA oksidatif bersifat mutagenik.[13]

HBx memiliki pengaruh besar pada tingkat transkripsi banyak gen. Pada model mencit transgenik diekspresikan gen HBx virus hepatitis B (tetapi tidak untuk protein HBV lainnya), sebagian besar mencit berkembang tumor hati.[14] Pada mencit transgenik HBx ini terdapat 10.553 wilayah DNA termetilasi berbeda (6.668 wilayah sangat termetilasi dan 3.885 wilayah sedikit termetilasi). Pada sel mamalia, gugus dinukleotida CpG besar yang dikenal sebagai pulau CpG (CGIs) muncul untuk bertindak sebagai unsur epigenetik utama yang meregulasi ekspresi gen. Metilasi CGIs yang sangat tinggi pada promotor dapat membisukan gen, sedangkat metilasi CGIs yang rendah di dalam ekson distal gen juga dapat menekan transkripsi gen.[14] Sebagian besar perubahan metilasi pada mencit transgenik HBx terjadi pada CGIs. HBx secara khusus menginduksi hipometilasi pada distal CGIs intragen yang dibutuhkan untuk mengaktifkan ekspresi. Terdapat 647 gen yang memuat CGIs intragen dengan sedikit termetilasi pada hati mencit transgenik HBx.[14]

HBx juga berinteraksi secara langsung dengan banyak gen. Beberapa ribu gen pengode protein tampak memiliki situs pengikatan HBx.[8][15] Sebagai tambahan, untuk berikatan dengan gen pengode protein, HBx berikatan dengan promotor yang mengontrol 15 RNA-Mikro dan 16 RNA bukan pengode panjang.[15] Untuk 15 miRNA dengan promotor berikatan dengan HBx, tingkat ekspresi meningkat pada delapan miRNA, menurun pada lima miRNA, dan tidak berubah secara signifikan pada dua miRNA. Setiap RNA-mikro dengan tingkat ekspresi yang berubah dapat berakibat pada ekspresi beberapa ratus RNA duta (lihat RNA-Mikro).

Hubungan dengan PRMT1

Dalam penelitian pemurnian sel kanker hati yang terinfeksi dengan HBV, tingkat ekspresi protein arginina metiltransferase 1 (PRMT1) ditemukan keterkaitannya dengan perubahan transkripsi akibat fungsi metiltransferase PRMT1. Ekspresi berlebihan menyebabkan penurunan jumlah gen HBV yang diterjemahkan, sebaliknya, ekspresi yang rendah menyebabkan peningkatan. PRMT1 juga ditemukan bergabung dengan DNA HBV selama proses replikasi untuk meregulatsi proses transkripsi. Peningkatan ekspresi HBx pada gilirannya menyebabkan inhibisi metilasi protein dimediasi-PRMT1, bermanfaat untuk replikasi virus.[16]

Referensi

  1. ^ McClain SL, Clippinger AJ, Lizzano R, Bouchard MJ (November 2007). "Hepatitis B virus replication is associated with an HBx-dependent mitochondrion-regulated increase in cytosolic calcium levels". J. Virol. 81 (21): 12061–5. doi:10.1128/JVI.00740-07. PMC 2168786 alt=Dapat diakses gratis. PMID 17699583. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-08-12. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  2. ^ Bouchard MJ, Puro RJ, Wang L, Schneider RJ (Juli 2003). "Activation and inhibition of cellular calcium and tyrosine kinase signaling pathways identify targets of the HBx protein involved in hepatitis B virus replication". J. Virol. 77 (14): 7713–9. doi:10.1128/JVI.77.14.7713-7719.2003. PMC 161925 alt=Dapat diakses gratis. PMID 12829810. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2023-08-12. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  3. ^ Wen, Y.; Golubkov, VS.; Strongin, AY.; Jiang, W; Reed, J.C. (2008). "Interaction of hepatitis B viral oncoprotein with cellular target HBXIP dysregulates centrosome dynamics and mitotic spindle formation". Journal of Biological Chemistry. 283 (5): 2793–2803. doi:10.1074/jbc.M708419200. PMID 18032378. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-06-03. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  4. ^ Li, T; Robert, E.I.; van Breugel, P.C.; Strubin, M.; Zheng, N. (2010). "A promiscuous alpha-helical motif anchors viral hijackers and substrate receptors to the CUL4-DDB1 ubiquitin ligase machinery". Nature Structural & Molecular Biology. Nature. 17 (1): 105–111. doi:10.1038/nsmb.1719. PMC 2823288 alt=Dapat diakses gratis. PMID 19966799. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2010-08-22. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  5. ^ Lin, B.; Anderson, D.A. (2000). "A vestigial X open reading frame in duck hepatitis B virus". Intervirology. Karger. 43 (3): 185–190. doi:10.1159/000025037. PMID 11044813. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-12-31. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  6. ^ van Hemert, F.J.; van de Klundert, M.A.; Lukashov, V.V.; Kootstra, N.A.; Berkhout, B.; Zaaijer, H.L. (2011). "Protein x of hepatitis B virus: origin and structure similarity with the central domain of DNA glycosylase". PLoS ONE. 6 (8): e23392. doi:10.1371/journal.pone.0023392. PMC 3153941 alt=Dapat diakses gratis. PMID 21850270. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014-10-06. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  7. ^ Kew, M.C. (2011). "Hepatitis B virus x protein in the pathogenesis of hepatitis B virus-induced hepatocellular carcinoma". Journal of Gastroenterolology and Hepatology. 26 (Suppl 1): 144–152. doi:10.1111/j.1440-1746.2010.06546.x. PMID 21199526. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2017-08-21. Diakses tanggal 2018-12-30. 
  8. ^ a b Balakrishnan L, Milavetz B (2017). "Epigenetic Regulation of Viral Biological Processes". Viruses. 9 (11). doi:10.3390/v9110346. PMC 5707553 alt=Dapat diakses gratis. PMID 29149060. 
  9. ^ Valgimigli M, Valgimigli L, Trerè D, Gaiani S, Pedulli GF, Gramantieri L, Bolondi L (2002). "Oxidative stress EPR measurement in human liver by radical-probe technique. Correlation with etiology, histology and cell proliferation". Free Radic. Res. 36 (9): 939–48. PMID 12448819. 
  10. ^ a b Ivanov AV, Valuev-Elliston VT, Tyurina DA, Ivanova ON, Kochetkov SN, Bartosch B, Isaguliants MG (2017). "Oxidative stress, a trigger of hepatitis C and B virus-induced liver carcinogenesis". Oncotarget. 8 (3): 3895–3932. doi:10.18632/oncotarget.13904. PMC 5354803 alt=Dapat diakses gratis. PMID 27965466. 
  11. ^ a b Higgs MR, Chouteau P, Lerat H (2014). "'Liver let die': oxidative DNA damage and hepatotropic viruses". J. Gen. Virol. 95 (Pt 5): 991–1004. doi:10.1099/vir.0.059485-0. PMID 24496828. 
  12. ^ Yu Y, Cui Y, Niedernhofer LJ, Wang Y (2016). "Occurrence, Biological Consequences, and Human Health Relevance of Oxidative Stress-Induced DNA Damage". Chem. Res. Toxicol. 29 (12): 2008–2039. doi:10.1021/acs.chemrestox.6b00265. PMC 5614522 alt=Dapat diakses gratis. PMID 27989142. 
  13. ^ Dizdaroglu M (2012). "Oxidatively induced DNA damage: mechanisms, repair and disease". Cancer Lett. 327 (1-2): 26–47. doi:10.1016/j.canlet.2012.01.016. PMID 22293091. 
  14. ^ a b c Lee SM, Lee YG, Bae JB, Choi JK, Tayama C, Hata K, Yun Y, Seong JK, Kim YJ (2014). "HBx induces hypomethylation of distal intragenic CpG islands required for active expression of developmental regulators". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111 (26): 9555–60. doi:10.1073/pnas.1400604111. PMC 4084425 alt=Dapat diakses gratis. PMID 24941955. 
  15. ^ a b Guerrieri F, Belloni L, D'Andrea D, Pediconi N, Le Pera L, Testoni B, Scisciani C, Floriot O, Zoulim F, Tramontano A, Levrero M (2017). "Genome-wide identification of direct HBx genomic targets". BMC Genomics. 18 (1): 184. doi:10.1186/s12864-017-3561-5. PMC 5316204 alt=Dapat diakses gratis. PMID 28212627. 
  16. ^ Benhenda S; Ducroux A; Rivière L; Sobhian B; Ward MD; Dion S; Hantz O; Protzer U; Michel ML; Benkirane M; Semmes OJ; Buendia MA; Neuveut C (2013). "Methyltransferase PRMT1 Is a Binding Partner of HBx and a Negative Regulator of Hepatitis B Virus Transcription". Journal of Virology. American Society for Microbiology. 87 (8): 4360–4371. doi:10.1128/JVI.02574-12. PMC 3624337 alt=Dapat diakses gratis. PMID 23388725. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2018-12-31. Diakses tanggal 2018-12-30.