Zytokeratine sind verantwortlich für die intrazelluläre Verteilung von Hepatitis B-Oberflächenproteinen

Bei einer HBV-Infektion kommt es sehr häufig zu einer Akkumulation des großen HBV-Oberflächenproteins (LHBs) im Endoplasmatischen Retikulum (ER) von infizierten Hepatozyten, ein Auslöser für ER-Stress und die sogenannte „unfolded protein response“. Die Folgen sind Inhibierung der Proteinsynthese, verstärkter Proteinabbau und Zellprotektion. Ist Zellregeneration nicht möglich, sind Apoptose oder Karzinogenese die Konsequenz.

LHBs-DNA-Sequenzen ± HBV X-Protein (LHBs/HBx) sowie das kleine Oberflächenprotein SHBs wurden in lentivirale Vektoren kloniert und in die humane Hepatozytenzellinie Huh7 sowie in die murine Fibroblasten-Zellinie NIH3T3 stabil transduziert. Die murine Hepatozyten-Zellinie AML-12 wurde mit LHBs/HBx stabil transfiziert.

Bereits nach 1 d konnte die Expression von LHBs und SHBs über Western Blotting und Immunfluoreszenz in den Zellen nachgewiesen werden. In NIH3T3 zeigte sich eine perinukleäre Akkumulation des LHBs bei LHBs- und LHBs/HBx-exprimierenden Zellen, während SHBs eine feine Verteilung im Zytoplasma aufwies. In Huh7 ergab sich in allen Fällen eine diffuse feine Verteilung. AML-12 zeigten sowohl eine Akkumulation als auch eine feine Verteilung des LHBs im Zytoplasma. Weitere Immunfluoreszenz-Analysen ergaben eine starke Zytokeratin-Expression in AML-12 und Huh7, jedoch eine geringe in NIH3T3.

Die Zerstörung des Zytokeratinskeletts durch den Phosphataseinhibitor Okadaic Acid führte sowohl in LHBs/HBx- als auch SHBs-exprimierenden Huh7 zu einer perinukleären Co-Akkumulation von LHBs bzw. SHBs und Zytokeratin, wie in LHBs/HBx-exprimierenden AML-12. Dagegen wiesen NIH3T3 nach Behandlung mit Okadaic Acid eine nahezu unveränderte zelluläre LHBs- bzw. SHBs-Verteilung auf.

Eine Zerstörung der Mikrotubuli durch die Substanz Nocodazol sowie eine Zerstörung der Aktin-Filamentstruktur durch Cytochalasin zeigten in der Immunfluoreszenz keine Veränderung der LHBs-, SHBs-Verteilung und des Zytokeratins in allen Zellen. Eine Überexpression von Zytokeratin 18 (CK18) in NIH3T3 führte zu einer Feinverteilung der LHBs-Aggregate sowie deren Colokalisation mit CK18.

Zytokeratine haben eine Bedeutung für die Verteilung von HBV-Oberflächenproteinen in Hepatozytenzellinien. Diese Erkenntnis ist bedeutend für neue therapeutische Tools in der HBV Therapie.