บทบาทของเอ็นไกลโคซิเลชั่นของโปรตีนบนผิวเชื้อไวรัสตับอักเสบบี ในการเกิดกระบวนการออโตฟาจี The Role of N-glycosylation of Hepatitis B Surface Protein in Autophagy

บทคัดย่อ

การติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีเป็นสาเหตุที่สำคัญของโรคไวรัสตับอักเสบแบบเฉียบพลันและเรื้อรัง    และยังมีความเสี่ยงในการพัฒนาเป็นตับแข็งและมะเร็งตับ ออโตฟาจีเป็นกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับ
การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในการทำลายไวรัส ซึ่งเชื้อไวรัสตับอักเสบบีสามารถใช้ประโยชน์จากกระบวนการ
ออโตฟาจีในการเพิ่มจำนวนตัวเอง นอกจากนี้พบว่าการเกิดเอ็นไกลโคซิเลชั่นในส่วนโปรตีนบนผิวของเชื้อไวรัสตับอักเสบบีมีบทบาทเกี่ยวข้องกับการอยู่รอดของไวรัสตับอักเสบบี โดยไวรัสสามารถหลบหลีกภูมิคุ้มกันที่จะมาทำลายได้ แต่ปัจจุบันยังไม่มีรายงานความเกี่ยวข้องระหว่างเอ็นไกลโคซิเลชั่นในไวรัสตับอักเสบบีกับการเกิดกระบวนการออโตฟาจี ดังนั้นการศึกษานี้จึงมุ่งที่จะอธิบายบทบาทของการเกิดเอ็นไกลโคซิเลชั่นในบริเวณโปรตีนบนผิว
เชื้อไวรัสตับอักเสบบีต่อการเกิดกระบวนการออโตฟาจี โดยโคลนยีน LHB และเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโน บริเวณตำแหน่งที่ 4, 112 และ 309 ด้วยเทคนิค site-directed mutagenesis จากนั้นถ่ายพลาสมิดที่มียีน LHB เข้าสู่เซลล์มะเร็งตับ Huh7 ผลการศึกษาด้วยวิธี Western blot พบว่าโปรตีน LHB ที่แสดงออก มีขนาด 39 kDa (Non-glycosylated) และ 42 kDa (Glycosylated) และเมื่อตรวจสอบการเกิดเอ็นไกลโคซิเลชั่นด้วยเอนไซม์ PNGaseF พบว่าในตำแหน่ง N309Q ไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง จึงกล่าวได้ว่าในตำแหน่งนี้อาจเป็นตำแหน่งที่สำคัญในการเกิดเอ็นไกลโคซิเลชั่น ผลการศึกษาการแสดงออกของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการออโตฟาจี ด้วยวิธี Immunoblotting
โดยใช้แอนติบอดีที่จำเพาะต่อโปรตีน ATG9A, ATG12, ATG16L1 และ LC3 พบว่า ในตำแหน่ง N4Q, N112Q, และ N309Q ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อเทียบกับ wild type จากการวิจัยเบื้องต้น จึงสรุปได้ว่า การเกิดเอ็นไกลโคซิเลชั่นของโปรตีนบนผิวของเชื้อไวรัสตับอักเสบบีอาจไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการออโตฟาจี

Hepatitis B virus (HBV) infection is a major cause of acute and chronic hepatitis.
In addition, chronic HBV infection is associated with the development of cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Autophagy has been implicated in innate and adaptive immune responses to viral infection. HBV has been reported to enhance the autophagic process to benefit its replication. A recent study has found that the large surface protein of HBV (LHB) is modified by N-glycosylation.
This modification affects not only virus survival but also immune escape. Currently, there are no reports involving the role of N-glycosylation in HBV proteins and autophagy. Therefore,
we aim to explore the role of N-glycosylation of hepatitis B surface protein in autophagy. In this study, we constructed the LHB gene wild type and mutants of N-glycosylation at amino acid positions 4, 112, and 309 by site-directed mutagenesis technique. These constructs were transfected into Huh7 cells. The results analyzed by Western blot showed that the size of expressed LHB protein was 39 kDa (Non-glycosylated) and 42 kDa (Glycosylated). The detection of N-glycosylation
by PNGsase F found that the profile of N309Q was not converted, therefore N309Q might be an important position in N-glycosylation. The expression of autophagy protein was studied
by Immunoblotting using specific antibodies to ATG9A, ATG12, ATG16L1, and LC3 proteins.
The results showed that there were no significant differences in N4Q, N112Q, and N309Q positions when compared to the wild type. This preliminary study summarized that N-glycosylation of LHB might not be involved in autophagy.