Authors:	Hassemer, Matthias
Title:	Vergleichende Charakterisierung der Oberflächenproteine von verschiedenen Hepatitis-B-Virus-Genotypen
Online publication date:	14-Mar-2017
Year of first publication:	2017
Language:	german
Abstract:	Für das humane Hepatitis-B-Virus sind acht unterschiedliche Genotypen (GtA–GtH) bekannt, welche sich anhand der geographischen Verteilung, der molekularen Virologie und der Virus-assoziierten Pathogenese unterscheiden. Die für diese Arbeit durchgeführten Experimente stellen eine vergleichende Analyse der verschiedenen HBV-Genotypen – ohne Einfluss von spezifischen Wirtsfaktoren wie z. B. die Immunabwehr – dar. Auf diesem Wege bietet sich zusätzlich die Möglichkeit, virale Proteine in großem Maßstab aufzureinigen und so für eine weitere Nutzung verfügbar zu machen. Die durchgeführten vergleichenden Analysen zeigten, dass es zwischen den verschiedenen untersuchten Genotypen eindeutige Unterschiede bei Bildung und Ausschleusung der diagnostisch wichtigen Oberflächenproteine gibt. Hierbei weist der Genotyp G – auch im Hinblick auf die intrazelluläre Verteilung des HBsAg – die größten Abweichungen auf, da dieser durch eine Sekretionsinkompetenz von subviralen Partikeln charakterisiert wurde. Bei den Glykosylierungsmustern der verschiedenen viralen Oberflächenproteine konnten keine eindeutigen Unterschiede beobachtet werden, doch zeigten 2D-Elektrophorese-Analysen eindeutige Hinweise auf eine Genotypen-spezifische abweichende posttranslationale Modifikation des LHBs. Mit Hilfe des gewählten Expressionssystems konnte in einem speziell etablierten Verfahren HBsAg der verschiedenen untersuchten HBV-Genotypen durch Trennung subviraler und viraler Partikel gereinigt werden und stand so für weitere Analysen zu Verfügung. Die Testung dieses Materials in mehreren quantitativen Nachweissystemen konnte bestätigen, dass eine Eignung des rekombinant hergestellten und nachfolgend aufgereinigten HBsAg als Referenzmaterial zur Eichung von kommerziell erhältlichen Diagnose-Systemen besteht. Die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen an unterschiedlichen qualitativen Nachweisverfahren konnten nachfolgend Genotypen-spezifische Unterschiede in der Signifikanz der jeweiligen Nachweisbarkeit aufzeigen. Schließlich konnte so der gesteigerte Nutzen dieses gereinigten rekombinant hergestellten Materials mit einem zwischen den unterschiedlichen HBV-Genotypen diskriminierenden Fokus bestätigt werden. Dies spielt eine große Rolle hinsichtlich angepasster Impfverfahren, optimierter Diagnostik bzw. Therapie, Sicherheit von Nachweisverfahren und darüber hinaus in der Impfstoff- und Antikörperproduktion. For the human hepatitis B virus, eight distinct and two candidate genotypes have been described, which differ with respect to geographic distribution, molecular virology and virus-associated pathogenesis. The performed experiments reflect a comparative analysis of the different HBV genotypes unbiased by host-depending factors like immunological responses. Moreover, this enables a large-scale purification of separate viral proteins, thus allowing their further exploitation. The performed comparative analyses showed significant differences between the investigated genotypes with regard to production and secretion of the diagnostically important surface proteins. The most apparent deviations can be observed with respect to HBV genotype G, especially in connection with the intracellular distribution of the viral surface proteins. Genotype G is characterized by the inability in secreting subviral particles, even though these are produced and secreted in large amounts compared to fully assembled viruses by the other HBV genotypes. No unambiguous differences can be detected with respect to the glycosylation pattern of the viral surface proteins. In contrast to this, 2-D gel electrophoresis revealed significant variances in connection with the specific posttranslational modifications of the viral large surface protein LHBs. In connection with the chosen expression system, HBsAg of the different HBV genotypes could be successfully and reproducibly separated in subviral and viral particles. Thus, highly purified viral material was available for further experiments. The suitability of this enriched HBsAg as a unique reference standard for the calibration of commercially available diagnostic tools was proved by a testing within several independent quantitative HBsAg detection systems and mathematical comparison with the current certified standardization material. In light of the relevance of HBsAg as diagnostic marker, the detectability of purified recombinant HBsAg of various genotypes by HBsAg-specific detection systems licensed in Europe was investigated, showing similar sensitivities for genotypes included in this analysis. These data indicate that recombinant HBsAg reproducibly purified following a defined protocol might be used as an alternative to reference materials currently established. With this, the enhanced benefit of purified and enriched recombinant HBsAg of different HBV genotypes could be confirmed. This finally facilitates further improvements in connection with adapted vaccination studies, optimized diagnostics and therapies, safety of the commonly used detection systems and furthermore the development of new antibodies and vaccines.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3308
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000010591
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	VII, 137, XII Blätter
Appears in collections:	JGU-Publikationen