Среди вирусов, вызывающих гепатит у людей, HBV — единственный ДНК-содержащий вирус. Размер его генома всего 3,2 Кб, т. е. это мельчайший из ДНК-содержащих вирусов, вызывающих инфекционные заболевания у человека. Кольцевая ДНК вируса имеет двухцепочечную структуру лишь на протяжении части своей длины, тогда как значительный участок ДНК варьирующего размера остается одноцепочечным. Эндогенная ДНК-полимераза позволяет вирусу достраивать недостающий участок второй цепи из присутствующих в клетке нуклеотидов на основе вирусной матрицы.
Перед репликацией генома вирус синтезирует прегеном, представляющий собой полномерную одноцепочечную РНК-копию DNA HBV. Далее, используя эту РНК-копию в качестве матрицы, вирусная ДНК-полимераза (обратная транскриптаза) синтезирует ДНК-геном. Таким образом, HBV обладает главным свойством ретровирусов — способностью к обратной транскрипции. Полномерная прегеномная РНК выполняет также и вторую функцию: она служит матрицей для трансляции вирусных белков. Вирион состоит из белково-нуклеинового комплекса — нуклеокапсида, окруженного оболочкой — липопротеиновой мембраной.
Липиды оболочки представлены триглицеридами, фосфолипидами и холестерином, причем все они являются продуктами клетки хозяина. Нуклеокапсид имеет форму икосаэдра, присущую белку core (HBcAg) и содержит вирусную ДНК и полимеразу. Оболочка тесно связана с поверхностным (S-) антигеном (HBsAg) — трансмембранным белком, существующим в трех сходных формах. Все три формы белка являются продуктами одного гена, транслируемыми в S-OPC (открытую рамку считывания), но имеют три разных сайта начала трансляции (ATG). Общий стоп-кодон (ТАА) объясняет идентичность карбокситерминальной части всех трех форм белка.
Эти все формы, охарактеризованные пока неполностью и все вместе, называют поверхностным антигеном вируса гепатита В (HBsAg). HBsAg первоначально называли антигеном гепатита, или антигеном, связанным с гепатитом или австралийским антигеном.
Геном HBV содержит 4 взаимно перекрывающихся открытых рамки считывания. По конечным продуктам экспрессии 4 ОРС названы: S (поверхностные белки), Р (полимераза), С (core) и X. В участке генома S выделяют области S, преSl и преS2. Область S кодирует основную, наименьшую по размеру форму HBsAg, состоящую из 226 аминокислот. Это наиболее обильно экспрессируемый белок вириона, составляющий также основную часть сферических и тубулярных частиц. Аббревиатуру HBsAg иногда применяют в узком смысле именно для обозначения этого белка.
Важным элементом стабилизации его трехмерной структуры служат дисульфидные связи. HBsAg — важнейший антиген HBV, так как именно он содержит эпитопы, к которым вырабатывается защищающий от HBV иммунитет и служит основным компонентом коммерческих вакцин. Установлено, что присутствие в сыворотке одних только антител к HBsAg достаточно для защиты от HBV-инфекции [5, 10]. Средняя по размеру форма HBsAg кодируется областями S и preS2 и содержит дополнительные 55 аминокислот, а максимальная по размеру форма кодируется областями S, preS2 и preSl и содержит еще 119 или 108 аминокислот в зависимости от субтипа (генотипа) вируса. Мембрана ьириона содержит смесь всех трех форм HBsAg как в гликозилированной, так и негликозилированной форме. Известно 6 генотипов HBV, обозначаемых латинскими буквами A-F. В основе разделения HBV на различные генотипы лежат отличия в последовательности нуклеотидов S-гена в сегменте между позициями 256 и 796.
Белок core (HBcAg) и секретируемый е-белок (HBeAg) являются продуктами гена pre-core и core и имеют примерно 160 общих аминокислот. HBeAg представляет собой полипептидный фрагмент HBcAg, подвергшийся посттрансляционному процессингу. HBeAg экспрессирован также на поверхности гепатоцитов и, по-видимому, служит важной мишенью для механизмов иммунитета, разрушающих гепатоциты. HBeAg индуцирует иммунологигескую толерантность и, таким образом, связан с хронической инфекцией.
Он также способен модулировать репликацию HBV, супрессируя инкапсулирование прегеномной РНК в нуклеокапсиды. Корпускулярный нуклеокапсидный антиген (HBeAg) в свободной форме может быть обнаружен в ядрах инфицированных гепатоцитов. В сыворотке крови его выявляют только в частицах Дейна.
Помимо структурных и секретируемых белков вирус способен синтезировать различные неструктурные белки. Ген Р кодирует вирусную ДНК-полимеразу (обратную транскриптазу). Р-ОРС перекрывает все другие ОРС вируса ГВ. Ген X кодирует Х-антиген (HBxAg), белок, биологические функции которого пока еще охарактеризованы неполностью. Известно, однако, что он играет регуляторную роль в процессе размножения вируса и способен активировать транскрипцию ДНК вируса при помощи ряда клеточных промоторов.
