Cellular entry of the hepatitis B and D viruses (HBV/HDV) require binding of the viral surface polypeptide preS1 to the hepatobiliary transporter NTCP. This interaction can be blocked by bulevirtide (BLV, formerly Myrcludex B), a preS1 derivative and approved drug for treating HDV infection. To elucidate the basis of this inhibitory function, we determined a cryo-EM structure of BLV-bound human NTCP. BLV forms two domains, a plug lodged in the bile salt transport tunnel of NTCP and a string that covers the receptors extracellular surface. The N-terminally attached myristoyl group of BLV interacts with the lipid-exposed surface of NTCP. Our structure reveals how BLV inhibits bile salt transport, rationalizes NTCP mutations that decrease the risk of HBV/HDV infection, and provides a basis for understanding the host specificity of HBV/HDV. Our results provide opportunities for structure-guided development of inhibitors that target HBV/HDV docking to NTCP.

Abstract The recent discovery of Hepatitis D (HDV) -like viruses across a wide range of taxa led to the establishment of the Kolmioviridae family. Recent studies suggest that kolmiovirids can be satellites of viruses other than Hepatitis B virus (HBV), challenging the strict HBV/HDV-association dogma. Studying whether kolmiovirids are able to replicate in any animal cell they enter is essential to assess their zoonotic potential. Here, we compared replication of three kolmiovirids: HDV, rodent (RDeV) and snake deltavirus (SDeV) in vitro and in vivo . We show that SDeV has the narrowest and RDeV the broadest host cell range. High resolution imaging of infected cells revealed nuclear viral hubs with a peculiar RNA-protein organization. Finally, in vivo hydrodynamic delivery of infectious clones showed that both HDV and RDeV, but not SDeV, efficiently replicate in mouse liver, forming massive nuclear viral hubs. Our comparative analysis lays the foundation for the discovery of specific host factors controlling Kolmioviridae host-shifting.