Сравнительная характеристика фрагментов в белках вирусов гриппа А(H1N1)pdm09 и A(H3N2), мимикрирующих клеточные белки гемостаза человека
Authors: Жилинская И.Н. , Марченко В.А. , Харченко Е.П. 
Published: February 2025

Цель исследования: проанализировать сходство и отличия фрагментов, мимикрирующих клеточные белки системы гемостаза человека, в белках вирусов гриппа подтипов А(H1N1)pdm09 и A(H3N2). Материалы и методы. Проведен сравнительный биоинформационный анализ аминокислотной последовательности белков вирусов гриппа А/Санкт-Петербург/RII04/2016 (H1N1) pdm09 (выделенного в 2016 г.), A/Aichi/2/1968 (H3N2) (выделенного 1968 г.), A/Port-Chalmers/1/1973/H3N2 (выделенного в 1973 г.) и A/New York/14545/2024 (H3N2) (выделенного в 2024 г.) и аминокислотной последовательности белков системы гемостаза человека (более 40 белков). Первичная структура анализируемых белков была взята из базы данных ncbi.nlm.nih.gov и nextprot.org. Аминокислотные последовательности, гомологичные в структуре вирусных и клеточных белков, детектировали по фрагментам длиной 12 аминокислот с идентичностью по ≥ 8 позициям. Результаты. Сравнительный биоинформационный анализ аминокислотных последовательностей белков вирусов гриппа А подтипа A(H1N1)pdm09 и A(H3N2) позволил выявить в составе ряда вирусных белков (РА, PB2, NP, M1) целый ряд консервативных по месторасположению и по аминокислотной последовательности фрагментов, идентичных с клеточными белками системы гемостаза — факторами (F) свертывания крови (FIII, FVIII, FX, FXI, FXIII, фактор фон Виллебранда) и эндотелиальной синтазы оксида азота (endothelial nitric oxide synthase, eNOS). Эти данные дают основание предположить особую роль этих гомологичных фрагментов в жизненном цикле вирусов гриппа. В структуре белков вирусов A(H3N2) выявлены уникальные фрагменты, гомологичные к более чем 15 белкам системы гемостаза человека, которые не встречаются у вируса гриппа А(H1N1)pdm09. Консервативность этих фрагментов по месторасположению и по аминокислотной последовательности сохраняется в белках вирусов гриппа A(H3N2) с 1973 г. и по настоящее время. По-видимому, появление данных гомологичных фрагментов и их закрепление в ходе эволюции вирусов дает определенные преимущества в репродукции вирусов гриппа A(H3N2). Заключение. В структуре белков вирусов A(H3N2) выявлены уникальные фрагменты, гомологичные к более чем 15 белкам системы гемостаза человека, которые не встречаются у вируса гриппа А(H1N1)pdm09.

Aim: to analyze similarities and differences of influenza A(H1N1)pdm09 and A(H3N2) virus protein fragments that mimic fragments in human hemostatic proteins. Materials and Methods. Amino acid sequence of influenza viruses A/Saint Petersburg/RII04/2016 (H1N1)pdm09 (isolated in 2016), A/Aichi/2/1968 (H3N2) (isolated in 1968), A/Port-Chalmers/1/1973/H3N2 (isolated in 1973) and A/New York/14545/2024 (H3N2) (isolated in 2024) and human hemostatic proteins (more than 40 proteins) were compared for bioinformatic analysis. The primary proteins structures of analyzed viruses and human hemostasis system were taken from databases: www.ncbi.nlm.nih.gov and www.nextprot. org. Homologous amino acid sequences in viral and cellular proteins were detected by comparing fragments of twelve amino acids in length with identity at ≥ 8 positions. Results. Comparative bioinformatic analysis of amino acid sequences for influenza A(H1N1)pdm09 and A(H3N2) viral proteins (PA, PB2, NP, M1) showed a number of conservative fragments (by location and sequence) homologous to amino acid fragments of the hemostasis system proteins — blood coagulation factors (factors III, VIII, X, XI, XIII, von Willebrand factor) and endothelial nitric oxide synthase (eNOS). Considering this finding we assume an important role of these homologous fragments in life cycle of influenza virus. Unique fragments homologous to fragments in more than 15 human hemostatic proteins, which are not found in influenza A(H1N1)pdm09 viruses, have been identified in the structure of influenza A(H3N2) virus proteins. These fragments are highly conservative in their location, and amino acid sequence has been preserved since till present. Apparently, the appearance of these homologous fragments and their fixation during viral evolution provides certain advantages in the reproduction of influenza A(H3N2) viruses. Conclusion. Unique fragments homologous to fragments in more than 15 human hemostatic proteins, which are not found in influenza A(H1N1)pdm09 viruses, have been identified in the structure of influenza A(H3N2) virus proteins.