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研究文章

糖基化网站变更甲型(H1N1)流感病毒的进化

  • 十升的太阳,

    联系实验室功能作者,生命科学学院,为小型检测系统国家工程研究中心,西北大学,西安,中华人民共和国

    ⨯
  • Qinzhe王

    联系实验室功能作者,生命科学学院,为小型检测系统国家工程研究中心,西北大学,西安,中华人民共和国

    ⨯
  • 范赵,

    联系实验室功能作者,生命科学学院,为小型检测系统国家工程研究中心,西北大学,西安,中华人民共和国

    ⨯
  • Wentian陈,

    联系实验室功能作者,生命科学学院,为小型检测系统国家工程研究中心,西北大学,西安,中华人民共和国

    ⨯
  • 郑李

    zhengli@nwu.edu.cn

    联系实验室功能作者,生命科学学院,为小型检测系统国家工程研究中心,西北大学,西安,中华人民共和国

    ⨯

糖基化网站变更甲型(H1N1)流感病毒的进化

  • 十升的太阳,
  • Qinzhe王
  • 范赵,
  • Wentian陈,
  • 郑李
公共科学图书馆
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文摘

流感病毒通常改变蛋白质糖基化为了逃避免疫主机的压力,从而促进不同的主机环境中生存。在这项研究中,糖基化网站的模式和保护上分离的流感A / H1N1病毒的血凝素和神经氨酸酶在不同时期不同主机系统的分析,采用一个新的策略结合genome-based糖蛋白的糖基化位点的预测和3 d建模结构,说明糖基化网站的模式和法律的变更在流感A / H1N1病毒的进化。结果表明,流感H1N1病毒进行了不同变化的蛋白质糖基化在不同的主机上。两种模式的糖基化位点改变参与人类流感病毒的进化:一个是糖基化位点数量的增加,这主要与高频率发生进化的早期阶段。另一个是改变糖基化的位置转换网站,这是主导模式相对较低的频率在以后的进化阶段。糖基化网站的机制和可能的生物功能改变对甲型H1N1流感病毒的进化也进行了讨论。重要的是,位置变更的重要作用的糖基化网站流感病毒的宿主适应阐明。虽然结果仍需要实验数据的支持,这里的信息可能会提供一些建设性建议的糖基化研究流感病毒以及设计的监测和病毒疫苗的生产。

引用:太阳,小王Q,李赵F,陈W、Z(2011)糖基化网站变更甲型(H1N1)流感病毒的进化。《公共科学图书馆•综合》6 (7):e22844。https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844

编辑器:Suryaprakash Sambhara,疾病控制和预防中心,美利坚合众国

收到:2011年5月20日;接受:2011年7月1日;发表:2011年7月28日,

版权:©2011太阳等。这是一个开放的文章下分布式知识共享归属许可条款,允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,被认为提供了原作者和来源。

资助:这项工作是支持的国际科技合作项目(2009 dfa32730)和关键科学和技术项目(2010 k12-02(5))的中国的陕西省。投资者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,或准备的手稿。

利益冲突:作者宣称没有利益冲突存在。

介绍

流感病毒可引起偶尔的流行病和人类季节性流感[1]。的巨大威胁和高频变异的流感病毒宿主适应进化机制的研究迫切需要为了预测和防止潜在的新爆发流感大流行在不久的将来[2]。为此H1N1病毒是一个理想的模型由于其悠久的历史和人类,以及co-circulation H3N2病毒在猪流感和禽流感的主机[3],[4],[5]。

甲型流感病毒的基因组蛋白质编码11。然而,只有血凝素(HA)和neuramidinase (NA)进行N -与糖基化,没有观察O -与糖基化已被报道[6],[7]。血凝素和神经氨酸酶是宿主特异性的关键决定因素,毒性和甲型流感病毒的传染性。血凝素和神经氨酸酶的糖基化可以影响宿主特异性,毒性和传染性的流感毒株直接通过改变血凝素和神经氨酸酶的生物学性质[8],或间接地,通过衰减受体结合[9],[10],[11],[12],[13],屏蔽抗原区域的蛋白质[8],[14],[15],[16],[17],阻碍激活的蛋白质前体HA0通过其解理HA1和HA2 disulfide-linked子单元[18],[19],[20]、调节催化活性或防止蛋白水解解理NA的茎[2],[21],[22]。N -糖基化网站一般分为有关N -用/ T序列基序(sequon)的X表示任何除了脯氨酸氨基酸[23]。的数量和分布N -糖基化位点的病毒蛋白质组因此可以计算由这些sequons扫描序列[24],[25]。

先前的报道表明,季节性H1N1病毒拥有更多N -糖基化sequons HA序列比1918 H1N1型流感(南卡罗来纳/ 1/18)[17],[25],[26],[27]。两个高度保守的糖基化网站(Asn 142年和177年Asn)受体结合域的HA (RBD-A)季节性菌株(由/新喀里多尼亚/ 20/1999)赋予季节性病毒抗抗体针对从1918年和2009年大流行毒株[26],[28]。因为这两个糖基化网站缺席两大流行毒株,两者之间会发生交叉中和暂时遥远的大流行性流感病毒,虽然都是不抗血清1999数控。此外,免疫反应的重点在季节性和大流行性流感毒株HA可以选择性地变化或添加聚糖糖基化网站142年和177年[26],[28]。Das和同事[17]也报道的影响N -糖基化对HA进化采用生物信息学工具。此外,吴和同事[22]显示不同的N -聚糖简介NA的1918年大流行流感病毒可能导致病毒抵抗蛋白酶消化以及高传染性。蛋白质糖基化是开始被认为是流感病毒的一个重要方面发展[26],[29]。然而,蛋白质糖基化的改造模式和法律流感A / H1N1病毒的进化并不完全理解。

在这项研究中,可能的模式和保护N -糖基化位点2773公顷完整的氨基酸序列和3249年完整的氨基酸序列的NA流感H1N1病毒进行了系统地分析采用一系列的生物信息学工具。蛋白质糖基化位点的改变模式和法律方面的人类流感H1N1病毒的演变进行了探讨。和糖基化网站的位置变更的重要作用流感病毒的宿主适应阐明。

材料和方法

蛋白质序列数据从A / H1N1流感病毒血凝素和神经氨酸酶

总共有2773公顷的完整的氨基酸序列和3249年完整的氨基酸序列的NA甲型(H1N1)流感病毒分离各种主机从流感病毒下载资源的国家生物技术信息中心(NCBI) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/FLU/FLU.html)[30],[31]截至2010年3月30日。进化分析,人类季节性流感H1N1病毒被进一步划分为若干个组根据他们的糖基化模式。之前预测的潜在N -血凝素和神经氨酸酶的糖基化位点,联合使用流感病毒血凝素和神经氨酸酶序列进行序列比对工具,可以在NCBI网站(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/FLU/Database/nph-select.cgi?go=alignment)[30]。注意,当使用的序列数量超过1000的最大允许运行在NCBI序列比对服务器上,这些序列被分成两个或三个组。比对之后,他们再次被合并成一个文件进行进一步分析。从人类分离出来的猪品种并不包括在人类季节性流感病毒。

预测和统计分析的潜力N -糖基化位点

Sequon仪是用来预测N -糖基化对血凝素和神经氨酸酶和糖基化的执行统计分析网站保护病毒之一。Sequon仪是一个定制的程序,只是发现所有sequons (N -用/ T,其中X不是P)在蛋白质序列和假设所有sequons作为潜在糖基化的网站。那么它将计算的百分比sequon出现在每个位置在所有蛋白质序列的保护潜在糖基化位点之间的同源蛋白质。糖基化网站的数量获得了从单一单体血凝素和神经氨酸酶和糖基化位点的位置在血凝素和神经氨酸酶被数根据完整的南卡罗来纳- HA序列长度/ 1/1918和完整的- NA序列长度胡尔汀/ 1/1918,分别。统计分析的结果是手动验证。程序是可用的。

同源建模、在网上蛋白质糖基化和可视化

可视化和确定糖基化网站的位置,代表血凝素和神经氨酸酶蛋白的三维结构与不同模式的潜力N -糖基化位点在人类甲型(H1N1)流感病毒生成使用瑞士模式(http://swissmodel.expasy.org/)[32]。的晶体结构/波多黎各/ 8/1934公顷(PDB代码:1 ru7,http://www.rcsb.org)和加州/ / 04/2009公顷(PDB代码:3 lzg)被用作人类流感H1N1病毒的HA模型之前和之后的2000年,分别。甲型H5N1流感NA (PDB代码:2为)被用作NA模型。后同源建模、聚糖被添加到的潜力N -血凝素和神经氨酸酶的糖基化网站使用Glyprot服务器(http://www.glycosciences.de/modeling/glyprot/)[33]。复杂的多糖结构被选为所有访问网站,和终端唾液酸残基是手动删除。所有的数据生成和使用MacPyMOL呈现[34]。

结果

比较之间的血凝素和神经氨酸酶糖基化的网站模式的人类大流行流感和季节性流感病毒

首先,我们比较了模式的潜力N -糖基化网站的1918年和2009年大流行的HA、NA序列人类甲型(H1N1)流感病毒以及人类季节性流感H1N1病毒。大流行性病毒是新出现的病毒,因此可能是季节性病毒的起源。虽然人类季节性病毒源自大流行性病毒可能已经经历了许多变化其抗原结构(称为抗原漂移)[1],[5]。因此,比较1918年和2009年大流行的季节性可以推测糖基化网站的总体趋势改变在季节性病毒。

结果显示,正如先前的报道[17],[25],[26],[27],季节性病毒有更多的血凝素和神经氨酸酶的糖基化网站的头比1918年和2009年大流行的病毒,这两种糖基化网站(糖基化网站50和68年)的茎NA在大流行性病毒可能被另一个取代两个糖基化网站(糖基化网站44和70年)在季节性病毒(表1,表2)。除此之外,还有一个糖基化位点在两公顷(糖基化位点293)和NA(糖基化位点386)大流行比1918年大流行的菌株2009株。注意,一个HA序列和一个NA序列应该仍然能够代表糖基化网站模式1918年流感病毒的血凝素和神经氨酸酶,1918年大流行病毒起源于禽流感病毒[5]和几乎所有的禽流感病毒拥有相同的血凝素和神经氨酸酶是糖基化的网站模式,1918年大流行的病毒(表1)。

缩略图
下载:
表1。潜在糖基化网站的模式和保护HA在不同类型的甲型H1N1流感病毒。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.t001

缩略图
下载:
表2。潜在糖基化网站的模式和保护NA在不同类型的甲型H1N1流感病毒。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.t002

改变血凝素和神经氨酸酶的糖基化位点数量人类季节性流感病毒的进化

跟踪收购新糖基化网站的历史在人类季节性H1N1病毒的血凝素和神经氨酸酶,我们系统地研究了糖基化网站模式在人类病毒的血凝素和神经氨酸酶在过去的92年(从1918年到2009年)。根据糖基化的网站模式,从收购,结果损失或位置转换的潜在糖基化网站,进化的血凝素和神经氨酸酶糖基化对人类季节性H1N1病毒可以分为几个阶段(表S1,表S2)。注意,一套新的人类季节性病毒将分组当一个新的糖基化出现或存在糖基化的网站消失(糖基化位点转换< 5%)。1933年和季节性病毒隔离(包括WSN菌株的)并不包括在进一步分析,因为他们可能会选择改变后广泛的体外和体内通过在实验室老鼠的神经毒性[35],[36]。

公顷(表1),五个潜在糖基化网站职位27日28日,40岁,304年和498年的茎在人类所有菌株严格守恒的。557也是高度保守的潜在糖基化位点,但它可能不会像这个网站糖化是位于细胞内地区的哈。1918 A / H1N1大流行病毒只有一个潜在的低聚糖在104公顷的球状头部位置。然而,1934年至1936年的隔离(由/费拉/ 1935)失去了糖基化网站104年和286年获得两个新糖基化站点位置,偶尔,144。1940 - 1949年的隔离(由/ AA /休斯顿/ 1945)再获得的糖基化位点104年和179年获得额外的糖基化位点的位置。从1950年到1957年,隔离(由奥尔巴尼/ 1618/1951)失去了糖基化网站179年和90年获得了三个糖基化网站的位置,172年和177年。1977年季节性H1N1病毒重新出现时,隔离失去了糖基化网站90。1986年,糖基化位点142取代糖基化网站144年和71年出现的新糖基化位点位置。然后,糖基化网站在1988年失去172,和糖基化位点286在1998年消失。因此,季节性A / H1N1病毒最近在人类传播有两个更多的糖基化网站(网站142年和177年)在HA的头顶还有一件(71年网站)的比1918年大流行毒株HA头。

NA (表2),有七个潜在糖基化网站(四柄和三头)在1918年大流行的NA隔离。1934年的分离,就像1933株(表S2),有点异常,可能是由于他们的传播鸡蛋之前测序[35],[36]。1935隔离添加一个糖基化位点位置44和1936 - 1947年的隔离一个糖基化位点的位置增加了365个。1948年,病毒失去了糖基化网站50和455获得了新的糖基化位点位置。糖基化网站68年被糖基化网站70年的1980。除了残糖基化的网站在434年出现在1986年,365在1988年失去了糖基化位点。从那时起,人类季节性甲型H1N1毒株出现两个新的糖基化网站的负责人NA与1918年大流行毒株相比,除了一个新的糖基化网站在386年残留,在2000年超过一半的菌株分离(表S2)。

基于上面的分析中,糖基化网站的总体趋势改变人类进化的季节性甲型H1N1病毒是在1950年之前,糖基化位点数量不断增加的血凝素和神经氨酸酶,然后数字几乎保持不变,但位置转换成为主导的模式。

改变血凝素和神经氨酸酶的糖基化位点位置进化的人类流感病毒

进一步分析糖基化的位置转换网站在人类H1N1病毒血凝素和神经氨酸酶,我们模拟了血凝素和神经氨酸酶蛋白一些代表人类菌株使用已知结构的同源蛋白质作为一个模型,然后添加复杂聚糖蛋白质糖基化网站访问建模。结果表明,尽管大多数的潜在糖基化网站哈(图1一个)和NA (图1 b)占据了聚糖,潜在糖基化的糖基化网站27日,144年和104年对HA阻碍周围氨基酸残基的位阻和聚糖连接在糖基化网站28,172(由/奥尔巴尼/ 1618/1951)和71年(由/纽约/ 638/1995),分别。此外,潜在糖基化位点27公顷的事实无法糖化已经确认的H5N1流感病毒通过质谱分析[7]。糖化血凝素和神经氨酸酶的三维结构显示,糖基化位点改变,特别是位置转换,主要位于两个重要区域的HA头,称为区域和区域B (图1 c),一个地区的NA头,称为区域C (图1 d)。糖基化网站的可能位置转换地区HA以及地区的A和B C和茎NA区域所示图2。

缩略图
下载:
图1所示。血凝素和神经氨酸酶单体的结构概述人类流感H1N1病毒。

每个代表一个独特的糖基化网站模式在HA、NA。(一)HA的单体与聚糖潜在糖基化网站的附加代表人类流感H1N1病毒从1918年到2010年。(B) NA的单体与聚糖潜在糖基化网站的附加代表人类流感H1N1病毒从1918年到2010年。(C)单体的HA与受体结合部位的位置(苏格兰皇家银行)和五个抗原网站[48],[49]。区域A和B是重要的地区经常改变糖基化的网站。(D)的单体NA与酶活性部位的位置和周围的七个抗原位点酶活性[40],[50]。区域C是一种重要的糖基化区域周围的酶活性部位。氨基酸的位置根据编号HA的SC 1918 NA BM 1918编号,分别。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.g001

缩略图
下载:
图2。糖基化网站的变化过程在一些血凝素和神经氨酸酶的重要地区。

(一)糖基化站点地区的蚀变过程(位于受体结合域)的哈。(B)的变更过程的糖基化网站地区B(位于残留酯酶域)的哈。(C)糖基化网站的变化过程在区域C(坐落在酶活性部位)的NA。(D)糖基化网站的变更过程的茎NA。虚线代表基于genome-based肤浅的变化分析,而相应的整行显示可能变更流程经过同源建模和进一步分析在网上蛋白质糖基化。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.g002

地区位于HA的头顶,包括糖基化网站142年,144年,172年、177年和179年(图2一个)。已经证实,聚糖糖基化地点142和177能有效地阻止免疫反应抗体针对1918年和2009年大流行毒株[26],我们推测聚糖糖基化网站144年,172年和179年可能会有相同的功能。聚糖的糖基化网站142年和177年可能保护抗原站点Sa更有效,因为他们是位于中心Sa,而糖基化网站172年和179年的边缘抗原网站和糖基化位点144只是毗邻Sa (图1 c)。

区域B,属于退化的酯酶域和可能扮演了一个角色融合蛋白,该病毒插入前一个祖先的膜引起的现代版哈[37],包括糖基化网站71年、104年和286年(图2 b)。多糖的功能之一,糖基化位点104可能保护抗原站点Ca2,但是这个网站的糖基化可能会妨碍周围的氨基酸残基的位阻。这种阻塞可以大大减弱,当糖基化发生在糖基化位点71 (图1 c)。此外,多糖的糖基化网站71也可以屏蔽Ca2以及糖基化网站104年和286年。因此,毫不奇怪,糖基化网站71最终取代了糖基化网站104年和286年。

有三个糖基化网站(糖基化网站146年、365年和434年)的酶活性部位每个NA单体(C图1 d和图2 c)。糖基化的糖基化网站146 NA NA的功能可能需要对病毒的生存,甚至因为糖基化网站146年几乎都是高度保守的H1N1病毒无论主机(表2)。糖基化位点365年和434年属于抗原网站5和7,分别为(图1 d)。因此,聚糖连接到两个站点可能会增加病毒的抵抗宿主免疫和/或调节NA的活动。此外,糖基化网站434,就像146年糖基化位点,在子单元接口。多糖的糖基化位点434也可能稳定NA四聚物的函数,这应该是其中一个重要原因,糖基化网站434 365年糖基化位点1988完全取代。

糖基化网站的位置转换也发生在NA茎地区人类季节性流感病毒(图2 d)。茎的NA地区可能是最暴露和脆弱地区蛋白酶袭击,经常是NA释放病毒颗粒通过蛋白水解本地区的乳沟[22],[38],[39],[40]。聚糖糖基化网站44和70可能是更有效地比糖基化网站50和68年保护NA茎避免人体蛋白酶的影响。

从上面的分析可以得出结论,糖基化位点改变更频繁地发生在哈比NA,和更频繁地对HA的头顶的哈。糖基化网站的位置转换,尤其是位置转换发生在许多新的糖基化网站在流感病毒的进化的早期阶段(如糖基化位点365 NA转换为网站上434年,和糖基化网站144和179公顷转换网站142年和177年,分别),隐含的意义位置的聚糖HA和NA最大化他们的生物功能进化的人类流感A / H1N1病毒。

糖基化网站保护人类季节性流感病毒的血凝素和神经氨酸酶

一般来说,一个新的突变株的速度超过原始菌株表明新菌株的优势。对血凝素和神经氨酸酶的糖基化位点改变流感A / H1N1病毒,但这种分析是由有限数量的阻碍的序列可用,直到1995年,总体趋势是一个新的突变株对血凝素和神经氨酸酶糖基化网站的位置转换可以迅速赶上原来的应变超过一个新的突变株与简单的收购新的糖基化网站哈,哈(表1和2)。例如,保护水平的糖基化网站144和172公顷和糖基化位点365 NA低当他们第一次出现,然后逐渐增加。糖基化网站142年和71年在HA和糖基化网站434 NA是高度保守的,因为他们第一次出现,这意味着位置转换糖基化网站的网站可能是一个更有效的糖基化模式变更为流感a / H1N1病毒的进化。位置转换的频率相对较低的糖基化网站后期的进化也支持这一结论。

流感病毒血凝素和神经氨酸酶的糖基化位点改变从其他主机

近几十年来,经典的猪流感和triple-reassortant猪流感病毒都有偶尔被从人类分离[41],[42],比如在1976年的爆发在迪克斯堡,新泽西[41],[43]。我们的分析表明,这些猪流感毒株与人类相同的模式对血凝素和神经氨酸酶的潜在糖基化网站1918年和2009年大流行株,但是完全不同的模式从人类季节性菌株在同一时间(循环图S1和S2,表S1和S2)。

进一步分析的糖基化位点改变流感A / H1N1病毒与其他主机,我们进一步分析了模式的潜在糖基化网站分离的流感A / H1N1病毒的血凝素和神经氨酸酶从禽流感和猪(表1,表2)。不同的糖基化的网站模式的血凝素和神经氨酸酶在人类中,禽流感和猪流感A / H1N1病毒隐含流感H1N1病毒的不同的进化过程在不同的主机上,H1N1病毒的不同的进化路径暗示不同的免疫系统和选择性压力对流感病毒在不同的主机上。基于上面的分析,可以得出结论,鸟类拥有最低的选择性压力,而人类拥有最高的选择压力对抗流感A / H1N1病毒。所有流感A / H1N1病毒与其他哺乳动物(包括猫、雪貂和巨大的食蚁兽)拥有相同的糖基化网站模式作为人类季节性流感和大流行性流感病毒和依赖的主要菌株在人间传播。但这些数据并不包括在这项研究的不足可用的血凝素和神经氨酸酶序列统计分析(表S1和S2)。

讨论

Genome-based方法通常是用于研究糖基化的变化,以及预测函数时,由于这些测量的简单性[6],[25],[27],[44]。这样的研究是基于定位的sequon氨基酸序列预测的病毒RNA。这种方法是基于假设所有的潜力N -糖基化位点被占领。不幸的是,氨基酸序列的位置只有一个行列式的糖基化,因为糖基化网站和主机环境对糖基化也有强烈的影响[8],[29],[45],[46]。此外,糖蛋白的氨基酸序列本身并不足以获取位置信息的3 d结构糖蛋白的糖基化的网站。在这项研究中,一系列的生物信息学工具被用来最大化这一策略的可靠性。首先,所有sequons被发现的2773公顷的完整的氨基酸序列和3249完整的氨基酸序列的NA流感H1N1病毒在93年期间,被认为是潜在糖基化的网站。然后,代表血凝素和神经氨酸酶蛋白的结构从人类甲型(H1N1)流感病毒是建模,包括他们的不同模式的潜力N -糖基化的网站。最后,聚糖被添加在网上到每个使用Glyprot糖基化的网站服务器确认这些潜在的可能是糖基化的糖基化网站,和获得的糖蛋白的结构进一步用于确定糖基化网站的位置。

我们的研究结果表明,两种模式的蛋白质糖基化位点改变参与人类季节性流感病毒的进化。第一个模式是提高糖基化网站的数量。这种模式是显而易见的,已报告很多次在人类H1N1和H3N2病毒[6],[17],[25],[26],[27],[44]。另一种模式是糖基化的位置转换网站(也称为糖基化位点替换),这发生在收购新糖基化网站的新菌株伴随着失去现有的糖基化位点。糖基化网站的收购和损失可能不会同时发生和获得的糖基化网站可能也不相邻的失去了糖基化网站的主要结构蛋白,作为交流发生在一个中间的一些时间和/或距离框架(例如,糖基化的糖基化转换网站286公顷网站71)。这隐藏第二模式,使它更容易被忽视的流感病毒在进化分析蛋白质糖基化[25]。我们的研究结果表明,改变糖基化网站的第一个模式主要与高频率发生在病毒进化的早期阶段(1918 - 1949年为人类流感H1N1病毒的血凝素和神经氨酸酶),而第二个模式主要发生在相对较低的频率在后期阶段(1950 - 2009年为人类流感H1N1病毒的血凝素和神经氨酸酶)。

我们的研究结果也表明,糖基化网站的位置转换可能是一个更有效的改造模式。的存在聚糖头上的血凝素和神经氨酸酶可以有积极的或有害的对病毒的影响[8],[14]。虽然盾牌从免疫识别抗原的网站,它减少了受体的亲和力HA和NA的酶活性[8],[14]。所以可能的过程和机制的糖基化位点改变人类季节性H1N1病毒如下所述。因为只有几个聚糖连接的抗原位点及周边地区的H1N1大流行性流感病毒的血凝素和神经氨酸酶的糖基化新网站(糖基化位点数量的增加),这些地区主要发挥积极作用在逃避抗体识别主机的季节性病毒的早期演化阶段,因此有必要对季节性病毒继续在人类中获胜。然后新的免疫抗体这些季节性紧张逐渐诱导宿主,减少病毒的传播性。但如果不断添加新的聚糖在抗原上网站,它将极大地降低受体的亲和力HA和NA的酶活性。因此,改变多糖位置(位置转换的糖基化网站)成为了一个更合适的方式H1H1病毒的进化。通过简单地改变的位置聚糖,但是没有新的聚糖补充说,获得的病毒逃避免疫识别宿主抗体的能力。糖基化的位置转换网站比的增加可能更巧妙的糖基化网站编号为流感病毒的宿主适应。

事实上,我们推测,可能有第三个改变的蛋白质糖基化模式,参与了流感病毒的进化:多糖结构的改变。这个改变可以通过直接修改实现单糖成分和债券的聚糖在特定的糖基化网站,也可以发生在与糖基化的位置转换网站。多糖形成一个地方转移到另一个时,多糖也可能改变到一个新的结构。聚糖的新结构而非糖基化的位置保护网站可能获得的实际因素,使流感病毒继续在人类中获胜的能力。然而,它仍然是无法预测的所有聚糖的结构在不同的糖基化网站现在由于聚糖和缺乏相应的主管的复杂性分析技术和工具。因此,这种潜在的变更模式并没有包含在这个研究。

方法中用来控制流感病毒的快速传播,疫苗接种仍是最有效的[47]。一个好的疫苗应该诱导免疫反应cross-neutralize所有病毒亚型或,理想情况下,所有的流感病毒。然而,改变蛋白质糖基化,就像不同的氨基酸序列,可能影响流感病毒中和抗体的能力,从而影响疫苗的有效性[26],[29]。因此,血凝素和神经氨酸酶的糖基化蚀变可能需要考虑在全球监测、流感病毒疫苗的生产和药物设计。

支持信息

图S1。

HA氨基酸序列的系统发育树选择流感A / H1N1病毒。选择包括甲型h1n1病毒株人类隔绝,代表菌株从猪的代表菌株分离自1976年以来人类季节性病毒和2009年大流行毒株。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.s001

(TIF)

图S2。

NA氨基酸序列的系统发育树选择流感A / H1N1病毒。选择包括甲型h1n1病毒株人类隔绝,代表菌株从猪的代表菌株分离自1976年以来人类季节性病毒和2009年大流行毒株。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.s002

(TIF)

表S1。

HA在甲型H1N1流感病毒的潜在糖基化网站从不同的主机。每个单元的序列表代表了相应的每个站点sequon。潜在糖基化网站被填充单元用黄色突出显示。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.s003

(XLS)

表S2。

NA在甲型H1N1流感病毒的潜在糖基化网站从不同的主机。每个单元的序列表代表了相应的每个站点sequon。潜在糖基化网站被填充单元用黄色突出显示。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022844.s004

(XLS)

作者的贡献

构思和设计实验:SS QW ZL。进行实验:SS QW。分析了数据:SS QW FZ WC ZL。造成试剂/材料/分析工具:SS QW WC ZL。该报写道:SS QW FZ WC ZL。设计中使用的程序分析:QW SS ZL。

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