WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Структурно-функціональні властивості гемаглютиніну і нейрамінідази різних штамів віруса грипу Н9N2 (автореферат) - Реферат

Структурно-функціональні властивості гемаглютиніну і нейрамінідази різних штамів віруса грипу Н9N2 (автореферат) - Реферат

Показано, що в процесі епізоотії константи зв'язування та швидкості адсорбції вірусу на еритроцитах птахів знижуються, а на клітинах нирок собаки MDCK – зростають. Температурний оптимум ферментативної активності NA вивчених штамів зсувається від 420 С до 370 , а константа Міхаеліса Km стає меншою при 370 С, ніж при 420 С. Це свідчить про наближення властивостей обох білків до таких, що відповідають умовам функціонування в організмах ссавців. Знайдені зміни функціональних властивостей НА та NA корелюють з регулярними крапковими мутаціями в їх генах та відповідними змінами первинних структур цих білків.

Побудовано філогенетичні дерева НА та NA вірусів Н9N2.

Отримані результати свідчать, що вивчені "пізні" штами вірусу пташиного грипу Н9N2 є вірогідними кандидатами на роль нового штаму, здібного перейти до людини.

Ключові слова: вірус грипу Н9N2, гемаглютинін, нейрамінідаза, первинна структура, еволюція.

АННОТАЦИЯ

Гисина И. Л. Структурно-функциональные свойства гемагглютинина и нейраминидазы разных штаммов вируса гриппа Н9N2. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина, Харьков, 2006.

Проведено исследование структурно-функциональных свойств НА и NA 64-х штаммов вирусов птичьего гриппа Н9N2, которые вызвали эпидемию в птицеводческих хозяйствах Израиля в период с 2000 по 2004 г. На основании полученных данных сделана попытка проследить связь между изменениями структуры указанных белков и их генов, с одной стороны, и некоторыми функциональными их особенностями, с другой, в ходе эпизоотии. Целью такого сопоставления было уточнение положения данных штаммов в систематике вирусов гриппа, построение эволюционных деревьев их и выявление потенциальной опасности перехода вирусов птичьего гриппа Н9N2 к млекопитающим (особенно к человеку).

Для достижения этой цели были определены полные нуклеотидные последовательности генов НА и NA ряда штаммов вируса за указанный период времени. По этим данным воспроизведены соответствующие аминокислотные последовательности и найдены аминокислотные замены, имевшие место ходе эпизоотии в функционально важных сайтах указанных белков. Таковыми являются рецептор-связывающий сайт и сайт расщепления в НА, сайты, расположенные вблизи активного центра в NA, а также участки, отвечающие за антигенные свойства обоих белков.

Изучены характеристики адсорбционной способности НА по отношению к клеткам птиц (эритроцитам) и млекопитающих (клеткам культуры почек собаки – MDCK). Показано, что способность связываться с эритроцитами птиц в ходе эпизоотии у исследованных штаммов снижается, а сродство к клеткам млекопитающих – возрастает. Найдены аминокислотные замены, которые могут определять данные функциональные изменения исследованных белков. Это замены в рецептор-связывающем сайте и сайте, ответственном за протеолитическую активацию НА.

Найдено, что в ходе эпизоотии температурный оптимум NA сдвигается к 37оС, а величина Км при этой температуре уменьшается. Эти изменения, как и изменения в свойствах НА, свидетельствуют о том, что вирусы гриппа птиц Н9N2 постепенно приобретают черты, которые могут облегчить их переход от птиц к млекопитающим, в том числе и к человеку.

Обнаружены определенные изменения в антигенных свойствах НА и NA.

Из трёх антигенных сайтов НА только сайт II (позиции 135 и 216) подвергся систематическим изменениям в ходе эпизоотии, причем эти изменения носили во времени закономерный характер. В опытах по исследованию РТГА найдена кроссреактивность, которая коррелировала с наличием аминокислотных замен в вариабельных позициях этих сайтов по сравнению с НА референтного штамма птичьего гриппа ty/Wisconsin-66. Она была выражена максимально в случае преобладания полярных незаряженных остатков в указанном сайте. Замена Глн на Лей (позиция 216) уменьшала степень кроссреактивности, а обратный переход в сочетании с заменой Гли на Асп (позиция 315) проводила к исчезновению кроссреактивности у "поздних" штаммов.

Кроссреактивность найдена и в экспериментах по изучению нейраминидазы с помощью РТНА. Она связана с аминокислотными заменами в позициях 312, 346, 381, 386. По сравнению с референтным штаммом в период с 2000 по начало 2003 г. в этих позициях произошли замены Асн на Гли (позиция 346), Гли на Асп (позиция 381) и Про на Ала (позиция 386). Эти изменениях сопровождались появлением существенной кроссреактивности. Однако с середины 2003 г. кроссреактивность исчезала, а в позициях 381 и 386 происходило возвращение к исходному аминокислотному составу. В позициях же 312 и 346 Илей завменялся на Вал, а Гли – на Ала соответственно. Обсуждено значение этих аминокислотных замен для изменения физико-химических свойств антигенных сайтов фермента.

Обнаружено, что в ходе эпизоотии возникают 2 группы штаммов – "ранние" и вытесняющие их "поздние", более близкие по ряду признаков к вирусам гриппа человека.

На основании изучения первичных структур НА и NA и их генов у исследованных штаммов, а также с привлечением сведений из банка данных по вирусам гриппа птиц и человек, построены филогенетические деревья НА и NA для вирусов Н9N2. Обнаружено, что направление эволюции этих белков совпадает, однако имеются и некоторые различия в степени близости первичных структур данных белков из разных "ранних" и "поздних" штаммов.

Показана систематическая близость изученных штаммов к вирусам гриппа Н9N2, распространённым в Европе и Юго-Восточной Азии.

Найдено, что "ранние" штаммы ближе по своим свойствам и структуре к референтному вирусу птичьего гриппа Н9N2 (ty/Wisconsin-66), а "поздние" – к вирусам гриппа человека H2N2 (Singapore/57) и H3N2 (Hong Kong/68).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что изученные "поздние" штаммы вируса птичего гриппа Н9N2 являются вероятными кандидатами на роль нового патогена человека.

Ключевые слова: вирус гриппа Н9N2, гемагглютинин, нейраминидаза, первичная структура, эволюция.

SUMMARY

GisinaI. L. Structural and functional properties of influenza viruses H9N2 different strains hemagglutinin and neuraminidase.The manuscript.

The thesis for a degree of candidate of science in biology on speciality 03.00.04 – biochemistry.- V.N.Karazin Kharkov National University, Kharkov, 2006.

The structural and functional properties of hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA) from 64 strains of H9N2 influenza viruses were researched at Israel poultry farms during 2000-2004 years epizooty. Relations between these proteins structural changes at this period and some of their essential biological properties have been found. These changes are essential for potential ability of virus H9N2 to pass from birds to mammals, including humans.

Total nucleotide sequences of HA and NA genes from 6 H9N2 viruses strains were investigated. From these results HA and NA amino acid sequences have been obtained.

Adsorbtion degrees аnd its constants were increased during epizooty for mammal cells and diminished – for cells of birds. NA temperature optimum was displaced from 420 C to 370 C; Michaelis constants became less at 370 C than at 420 C in this period. All these facts suggest, that HA and NA properties were approaching to those optimal for mammalian organisms.

Some correlations between point mutations in HA and NA genes, the primary structures of these proteins and their functional changes are discussed.

Phylogenetic trees for HA and NA of H9N2 strains have been constructed.

Results of this work suggest, that investigated H9N2 influenza virus "late" strains are probable chellengers for pass to humans.

Key words: influenza virus H9N2, hemagglutinin, neuraminidase, prime structure, evolution.

ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

НА – гемаглютинін

NA – нейрамінідаза

РГГА – реакція гальмування гемаглютиніну

РГНА – реакція гальмування нейрамінідазної активності

МDCK – культура клітин нирок собаки

ПЛР – полімеразна ланцюгова реакція

Loading...

 
 

Цікаве