ABSTRACT Detecting protein complexes is critical for studying cellular organizations and functions. The accumulation of protein-protein interaction (PPI) data enables the identification of protein complexes computationally. Although various computational approaches have been proposed to detect protein complexes from PPI networks, most of them ignore the signs of PPIs that reflect the ways proteins interact (activation or inhibition). As not all PPIs imply cocomplex relationships, taking into account the signs of PPIs can benefit the detection of protein complexes. Moreover, PPI networks are not static, but vary with the change of cell states or environments. However, existing protein complex identification algorithms are primarily designed for single-network clustering, and rarely consider joint clustering of multiple PPI networks. In this study, we propose a novel partially shared signed network clustering model (PS-SNC) for detecting protein complexes from multiple state-specific signed PPI networks jointly. PS-SNC can not only consider the signs of PPIs, but also identify the common and unique protein complexes in different states. Experimental results on synthetic and real datasets show that PS-SNC outperforms other state-of-the-art protein complex detection methods. Extensive analysis on real datasets demonstrate the effectiveness of PS-SNC in revealing novel insights about the underlying patterns of different cell lines.

Extracellular HBV RNA has been detected in both HBV-replicating cell culture media and sera from chronic hepatitis B (CHB) patients, but its exact origin and composition remain controversial. Here, we demonstrated that extracellular HBV RNA species were of heterogeneous lengths, ranging from the length of pregenomic RNA to a few hundred nucleotides. In cell models, these RNAs were predominantly associated with naked capsids although virions also harbored a minority of them. Moreover, HBV RNAs in hepatitis B patients’ blood circulation were localized in unenveloped capsids in the form of capsid-antibody-complexes (CACs) and in virions. Furthermore, we showed that extracellular HBV RNAs could serve as template for viral DNA synthesis. In conclusion, extracellular HBV RNAs mainly consist of pgRNA or the pgRNA species degraded by the RNase H domain of the polymerase in the process of viral DNA synthesis and circulate as CACs and virions. Their presence in the blood circulation of CHB patients may be exploited to develop novel biomarkers for HBV persistence.

Chronic Hepatitis B Virus (HBV) infection is strongly associated with the progression of liver fibrosis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. Despite intensive study, the detailed mechanisms leading to HBV induced liver disease have not been fully elucidated. Previously, we reported a mosaic distribution of viral antigens and nucleic acids at single-cell level in liver tissues of chronic hepatitis B (CHB) patients and proposed a three-stage model of HBV infection in vivo. Here, we explored whether the different stages at cellular level is functionally linked with fibrogenesis. We observed a tight spatial relationship between the invasion of collagen fibers and transitions from S-rich to DNA-rich stage. While S-rich cells mainly localized within minimally fibrotic tissue, DNA-rich cells were often closely surrounded by a milieu of stiffened extracellular matrix (ECM). cDNA microarray and subsequent validation analyses revealed that S-rich cells manifested elevated ribosomal proteins and oxidative phosphorylation genes in a disease phase-dependent manner. On the other hand, DNA-rich cells exhibited gradually deteriorated expression of hepatocyte-specific antigen and transcriptional regulator in parallel with the progression of hepatic fibrosis. Finally, during fibrogenesis, inflammatory genes such as IP-10 were found to be expressed in both portal infiltrated cells and surrounding parenchymal cells which resulted in suppressed antigen expression. Taken together, we propose that liver inflammation and accompanying fibrogenesis is spatially and functionally linked with the transition of virological stages at cellular level. These transitions occur possibly due to an altered hepatocyte transcription profile in response to a transformed ECM environment. The collective viral and host activities shape the histological alterations and progression of liver disease during CHB infection.