Structural and antigenic variance between novel influenza A/H1N1/2009 and influenza A/H1N1/2008 viruses
Creators
- 1. Centre for Cellular and Molecular Biology
- 2. King George's Medical University
- 3. Saraswati Dental College and Hospital
- 4. Florida International University
Description
Background: The emergence of influenza A/H1N1/2009 is alarming. The severity of previous epidemics suggests that the susceptibility of the human population to H1N1 is directly proportional to the degree of changes in hemagglutinin/HA and neuraminidase/NA; therefore, H1N1/2009 and H1N1/2008 were analyzed for their sequence as well as structural divergence. Methodology: The structural and sequence divergence of H1N1/2009 and H1N1/2008 strains were analyzed by aligning HA and NA amino acid sequences by using ClustalW and ESyPred3D software. To determine the variations in sites of viral attachment to host cells, a comparison between amino acid sequences of HA and NA glycosylation sites was performed with NetNGlyc software. The antigenic divergence was executed by CTL epitope prediction method. Results: The amino acid homology levels of H1N1/2009 were 20.32% and 18.73% compared to H1N1/2008 for HA and NA genes, respectively. In spite of the high variation in HA and NA amino acid composition, there was no significant difference in their structures. Antigenic analysis proposes that great antigenic differences exist between both the viral strains, but no addition of a new site of glycosylation was observed. Conclusions: To our knowledge, this is the first report suggesting that the circulating novel influenza virus A/H1N1/2009 attaches to the same glycosylation receptor sites as its predecessor influenza A/H1N1/2008 virus, but is antigenically different and may have the potential for initiating a significant pandemic. Our study may facilitate the development of better therapeutics and preventive strategies, as well as impart clues for novel H1N1 diagnostic and vaccine development.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
معلومات أساسية: ظهور الأنفلونزا A/H1N1/2009 مثير للقلق. تشير شدة الأوبئة السابقة إلى أن قابلية السكان للإصابة بفيروس H1N1 تتناسب طردياً مع درجة التغيرات في الهيماغلوتينين/HA والنورامينيداز/NA ؛ لذلك، تم تحليل H1N1/2009 و H1N1/2008 لتسلسلهما وكذلك التباعد الهيكلي. المنهجية: تم تحليل التباعد الهيكلي والتسلسلي لسلالات H1N1/2009 و H1N1/2008 من خلال محاذاة تسلسلات الأحماض الأمينية HA و NA باستخدام برنامج ClustalW و ESyPred3D. لتحديد الاختلافات في مواقع الارتباط الفيروسي بالخلايا المضيفة، أجريت مقارنة بين تسلسلات الأحماض الأمينية لمواقع HA و NA Glycosylation باستخدام برنامج NetNGlyc. تم تنفيذ الاختلاف المستضدي بواسطة طريقة التنبؤ بالحاتمة CTL. النتائج: كانت مستويات تماثل الأحماض الأمينية لـ H1N1/2009 20.32 ٪ و 18.73 ٪ مقارنة بـ H1N1/2008 لجينات HA و NA، على التوالي. على الرغم من التباين الكبير في تكوين الأحماض الأمينية HA و NA، لم يكن هناك اختلاف كبير في هياكلها. يقترح التحليل المستضدي وجود اختلافات مستضدية كبيرة بين كل من السلالات الفيروسية، ولكن لم تتم ملاحظة أي إضافة لموقع جديد من الارتباط بالجليكوزيل. الاستنتاجات: على حد علمنا، هذا هو التقرير الأول الذي يشير إلى أن فيروس الأنفلونزا الجديد المتداول A/H1N1/2009 يرتبط بنفس مواقع مستقبلات الجليكوزيل مثل سلفه فيروس الأنفلونزا A/H1N1/2008، ولكنه مختلف من الناحية المستضدية وقد يكون لديه القدرة على بدء جائحة كبيرة. قد تسهل دراستنا تطوير علاجات واستراتيجيات وقائية أفضل، بالإضافة إلى إعطاء أدلة لتشخيص فيروس H1N1 الجديد وتطوير اللقاحات.Translated Description (French)
Contexte : L'émergence de la grippe A/H1N1/2009 est alarmante. La gravité des épidémies précédentes suggère que la sensibilité de la population humaine au H1N1 est directement proportionnelle au degré de changements de l'hémagglutinine/HA et de la neuraminidase/NA ; par conséquent, H1N1/2009 et H1N1/2008 ont été analysés pour leur séquence ainsi que leur divergence structurelle. Méthodologie : La divergence structurelle et de séquence des souches H1N1/2009 et H1N1/2008 a été analysée en alignant les séquences d'acides aminés HA et NA à l'aide des logiciels ClustalW et ESyPred3D. Pour déterminer les variations des sites d'attachement viral aux cellules hôtes, une comparaison entre les séquences d'acides aminés des sites de glycosylation HA et NA a été réalisée avec le logiciel NetNGlyc. La divergence antigénique a été exécutée par la méthode de prédiction de l'épitope CTL. Résultats : Les niveaux d'homologie des acides aminés de H1N1/2009 étaient de 20,32% et 18,73% par rapport à H1N1/2008 pour les gènes HA et NA, respectivement. Malgré la forte variation de la composition en acides aminés HA et NA, il n'y avait pas de différence significative dans leurs structures. L'analyse antigénique suggère qu'il existe de grandes différences antigéniques entre les deux souches virales, mais aucun ajout d'un nouveau site de glycosylation n'a été observé. Conclusions : À notre connaissance, il s'agit du premier rapport suggérant que le nouveau virus grippal circulant A/H1N1/2009 se fixe aux mêmes sites récepteurs de glycosylation que son prédécesseur, le virus grippal A/H1N1/2008, mais qu'il est antigéniquement différent et peut potentiellement déclencher une pandémie importante. Notre étude pourrait faciliter le développement de meilleures stratégies thérapeutiques et préventives, ainsi que donner des indices pour le développement de nouveaux diagnostics et vaccins contre la grippe H1N1.Translated Description (Spanish)
Antecedentes: La aparición de la gripe A/H1N1/2009 es alarmante. La gravedad de las epidemias anteriores sugiere que la susceptibilidad de la población humana al H1N1 es directamente proporcional al grado de cambios en la hemaglutinina/HA y la neuraminidasa/NA; por lo tanto, se analizó la secuencia de H1N1/2009 y H1N1/2008, así como la divergencia estructural. Metodología: La divergencia estructural y de secuencia de las cepas H1N1/2009 y H1N1/2008 se analizó alineando las secuencias de aminoácidos HA y NA mediante el uso del software ClustalW y ESyPred3D. Para determinar las variaciones en los sitios de unión viral a las células hospedadoras, se realizó una comparación entre las secuencias de aminoácidos de los sitios de glicosilación de HA y NA con el software NetNGlyc. La divergencia antigénica se ejecutó mediante el método de predicción de epítopos de CTL. Resultados: Los niveles de homología de aminoácidos de H1N1/2009 fueron de 20.32% y 18.73% en comparación con H1N1/2008 para los genes HA y NA, respectivamente. A pesar de la alta variación en la composición de aminoácidos de HA y NA, no hubo diferencias significativas en sus estructuras. El análisis antigénico propone que existen grandes diferencias antigénicas entre ambas cepas virales, pero no se observó la adición de un nuevo sitio de glicosilación. Conclusiones: Hasta donde sabemos, este es el primer informe que sugiere que el nuevo virus de la influenza A/H1N1/2009 circulante se une a los mismos sitios receptores de glicosilación que su predecesor, el virus de la influenza A/H1N1/2008, pero es antigénicamente diferente y puede tener el potencial de iniciar una pandemia significativa. Nuestro estudio puede facilitar el desarrollo de mejores estrategias terapéuticas y preventivas, así como proporcionar pistas para el diagnóstico del nuevo virus H1N1 y el desarrollo de vacunas.Files
331.pdf
Files
(249 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eff1940fdfddc14cd28b49c4f8613149
|
249 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التباين الهيكلي والمستضدي بين فيروسات الأنفلونزا المستجدة A/H1N1/2009 والأنفلونزا A/H1N1/2008
- Translated title (French)
- Variance structurelle et antigénique entre les nouveaux virus grippaux A/H1N1/2009 et A/H1N1/2008
- Translated title (Spanish)
- Variación estructural y antigénica entre los nuevos virus de la gripe A/H1N1/2009 y la gripe A/H1N1/2008
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2009730048
- DOI
- 10.3855/jidc.546