Published October 19, 2011 | Version v1
Publication Open

Molecular Analysis of Virulent Determinants of Enterovirus 71

Creators

  • 1. Beijing Center for Disease Prevention and Control
  • 2. Peking University

Description

Enterovirus 71 (EV71) is the most important causative agent of hand, foot and mouth disease (HFMD) in children. In most cases, it is a self-limiting illness. However some EV71 infectious cases can develop severe clinical outcomes, such as encephalitis, meningitis, poliomyelitis like paralysis, and even death. To identify the determinants of virulence, the deduced amino acid sequence of polyprotein and nucleotide sequence of 5'-NTR and 3'-NTR in 25 SC-EV71 strains (strains from severe cases) and 31 MC-EV71 strains (strains from mild cases) were analyzed. Results showed four amino acids on two positions (Gly(P710)/Gln(P710)/Arg(P710) and Glu(P729)) on the DE and EF loop of VP1, one (Lys(P930)) on the surface of protease 2A and four nucleotides on three positions (G(P272), U(P488) and A(P700)/U(P700)) in the 5'-NTR region are associated with EV71 virulent phenotype. Predicted secondary structure of RNA using the consensus sequence of 5'-NTR by RNAStructure showed the mutation of nucleotide at position 488 in strain BJ08-Z004-3 (position 491 in prototype strain BrCr) can result in the discrepancy of an additional pair of nucleotides and thus change the stability of the second structure of IRES. Fragment base content analysis showed that in the region 696 to 714 bp at the 5'-NTR, where the A(P700)/U(P700) was located, the nucleotide constitution ratios differed significantly between SC-EV71 and MC-EV71 strains. In conclusion, comparative genomic analysis showed that virulence of EV71 strains are mainly determined by the amino acids on two positions of VP1, one position of protease 2A and the nucleotides on three positions in 5'-NTR.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الفيروس المعوي 71 (EV71) هو العامل المسبب الأكثر أهمية لمرض اليد والقدم والفم (HFMD) لدى الأطفال. في معظم الحالات، هو مرض ذاتي الحد. ومع ذلك، يمكن أن تتطور بعض الحالات المعدية لـ EV71 إلى نتائج سريرية شديدة، مثل التهاب الدماغ والتهاب السحايا وشلل الأطفال مثل الشلل وحتى الموت. لتحديد محددات الفوعة، تم تحليل تسلسل الأحماض الأمينية المستخلص من تسلسل البولي بروتين والنيوكليوتيدات من 5'- NTR و 3 '- NTR في 25 سلالة SC - EV71 (سلالات من الحالات الشديدة) و 31 سلالة MC - EV71 (سلالات من الحالات الخفيفة). أظهرت النتائج أربعة أحماض أمينية على موضعين (Gly(P710 )/ Gln(P710 )/ Arg(P710) و Glu(P729)) على حلقة DE و EF من VP1، واحد (Lys(P930)) على سطح البروتياز 2A وأربعة نيوكليوتيدات على ثلاثة مواضع (G(P272)، U(P488) و A(P700 )/ U(P700)) في منطقة 5'- NTR مرتبطة بالنمط الظاهري الفيروسي EV71. أظهر الهيكل الثانوي المتوقع للحمض النووي الريبي باستخدام تسلسل إجماع 5'- NTR بواسطة RNAStructure طفرة النيوكليوتيدات في الموضع 488 في السلالة BJ08 - Z004 -3 (الموضع 491 في سلالة النموذج الأولي BrCr) يمكن أن يؤدي إلى تباين زوج إضافي من النيوكليوتيدات وبالتالي تغيير استقرار الهيكل الثاني لـ IRES. أظهر تحليل محتوى قاعدة الشظايا أنه في المنطقة 696 إلى 714 نقطة أساس عند 5'- NTR، حيث توجد A(P700)/U(P700)، اختلفت نسب بنية النيوكليوتيدات بشكل كبير بين سلالات SC - EV71 و MC - EV71. في الختام، أظهر التحليل الجيني المقارن أن ضراوة سلالات EV71 يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال الأحماض الأمينية على موضعين من VP1، وموضع واحد من البروتياز 2A والنيوكليوتيدات على ثلاثة مواضع في 5'- NTR.

Translated Description (French)

L'entérovirus 71 (EV71) est l'agent causal le plus important de la fièvre aphteuse chez les enfants. Dans la plupart des cas, il s'agit d'une maladie auto-limitante. Cependant, certains cas infectieux d'EV71 peuvent développer des résultats cliniques graves, tels que l'encéphalite, la méningite, la poliomyélite comme la paralysie et même la mort. Pour identifier les déterminants de la virulence, la séquence d'acides aminés déduite de la polyprotéine et la séquence nucléotidique de 5'-NTR et 3'-NTR dans 25 souches SC-EV71 (souches de cas graves) et 31 souches MC-EV71 (souches de cas légers) ont été analysées. Les résultats ont montré que quatre acides aminés sur deux positions (Gly(P710)/Gln(P710)/Arg(P710) et Glu(P729)) sur la boucle DE et EF de VP1, un (Lys(P930)) sur la surface de la protéase 2A et quatre nucléotides sur trois positions (G(P272), U(P488) et A(P700)/U(P700)) dans la région 5'-NTR sont associés au phénotype virulent EV71. La structure secondaire prédite de l'ARN en utilisant la séquence consensus de 5'-NTR par RNAStructure a montré que la mutation du nucléotide en position 488 dans la souche BJ08-Z004-3 (position 491 dans la souche prototype BrCr) peut entraîner la divergence d'une paire supplémentaire de nucléotides et ainsi modifier la stabilité de la seconde structure de l'IRES. L'analyse de la teneur en bases de fragments a montré que dans la région de 696 à 714 pb au 5'-NTR, où l'A(P700)/U(P700) était situé, les rapports de constitution nucléotidique différaient significativement entre les souches SC-EV71 et MC-EV71. En conclusion, l'analyse génomique comparative a montré que la virulence des souches EV71 est principalement déterminée par les acides aminés sur deux positions de VP1, une position de la protéase 2A et les nucléotides sur trois positions en 5'-NTR.

Translated Description (Spanish)

El enterovirus 71 (EV71) es el agente causal más importante de la enfermedad de manos, pies y boca (HFMD) en niños. En la mayoría de los casos, es una enfermedad autolimitada. Sin embargo, algunos casos infecciosos de EV71 pueden desarrollar resultados clínicos graves, como encefalitis, meningitis, poliomielitis como parálisis e incluso la muerte. Para identificar los determinantes de virulencia, se analizó la secuencia de aminoácidos deducida de la poliproteína y la secuencia de nucleótidos de 5'-NTR y 3'-NTR en 25 cepas SC-EV71 (cepas de casos graves) y 31 cepas MC-EV71 (cepas de casos leves). Los resultados mostraron cuatro aminoácidos en dos posiciones (Gly(P710)/Gln(P710)/Arg(P710) y Glu(P729)) en el bucle DE y EF de VP1, uno (Lys(P930)) en la superficie de la proteasa 2A y cuatro nucleótidos en tres posiciones (G(P272), U(P488) y A(P700)/U(P700)) en la región 5'-NTR están asociados con el fenotipo virulento EV71. La estructura secundaria predicha de ARN utilizando la secuencia consenso de 5'-NTR por RNAStructure mostró que la mutación del nucleótido en la posición 488 en la cepa BJ08-Z004-3 (posición 491 en la cepa prototipo BrCr) puede dar como resultado la discrepancia de un par adicional de nucleótidos y, por lo tanto, cambiar la estabilidad de la segunda estructura de IRES. El análisis del contenido de la base del fragmento mostró que en la región de 696 a 714 pb en 5'-NTR, donde se encontraba A(P700)/U(P700), las relaciones de constitución de nucleótidos diferían significativamente entre las cepas SC-EV71 y MC-EV71. En conclusión, el análisis genómico comparativo mostró que la virulencia de las cepas EV71 está determinada principalmente por los aminoácidos en dos posiciones de VP1, una posición de la proteasa 2A y los nucleótidos en tres posiciones en 5'-NTR.

Files

journal.pone.0026237&type=printable.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0da76d40b2d9978eab4f0b6b6393e1de
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحليل الجزيئي للمحددات الخبيثة للفيروس المعوي 71
Translated title (French)
Analyse moléculaire des déterminants virulents de l'entérovirus 71
Translated title (Spanish)
Análisis molecular de determinantes virulentos de enterovirus 71

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2090650875
DOI
10.1371/journal.pone.0026237

Is supplement to
https://openalex.org/W2944034791 (Other)
https://openalex.org/W2569391547 (Other)
https://openalex.org/W2469695935 (Other)
https://openalex.org/W2377938721 (Other)
https://openalex.org/W2357914681 (Other)
https://openalex.org/W2348966428 (Other)
https://openalex.org/W2087983925 (Other)
https://openalex.org/W2087938541 (Other)
https://openalex.org/W1961489873 (Other)
https://openalex.org/W1638016025 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1670248086
  • https://openalex.org/W1926080361
  • https://openalex.org/W1987977026
  • https://openalex.org/W1992784313
  • https://openalex.org/W1992819275
  • https://openalex.org/W1993041375
  • https://openalex.org/W1994709797
  • https://openalex.org/W2005137634
  • https://openalex.org/W2009539634
  • https://openalex.org/W2009736453
  • https://openalex.org/W2015597758
  • https://openalex.org/W2039667438
  • https://openalex.org/W2072397017
  • https://openalex.org/W2078882831
  • https://openalex.org/W2085918490
  • https://openalex.org/W2099315132
  • https://openalex.org/W2111272410
  • https://openalex.org/W2114345831
  • https://openalex.org/W2126073956
  • https://openalex.org/W2128705009
  • https://openalex.org/W2146067302
  • https://openalex.org/W2150013528
  • https://openalex.org/W2154241726
  • https://openalex.org/W2159011095
  • https://openalex.org/W2315624236
  • https://openalex.org/W2333742702