С целью выявления вероятных генетических детерминант холодовой адаптации было проведено сравнение геномов wt и ca39 вариантов штамма С-77 вируса краснухи. При сравнении геномов ca и wt вариантов штамма С-77 обнаружено 13 нуклеотидных замен, 6 из которых приводили к замене аминокислоты. Во фрагменте, кодирующем открытую рамку считывания неструктурных белков (ОРС НСБ), было обнаружено 8 нуклеотидных замен, 4 из которых ведут к замене аминокислоты. Во фрагменте, кодирующем открытую рамку считывания структурных белков (ОРС СБ), было обнаружено 5 нуклеотидных замен, 2 из которых ведут к замене аминокислоты (табл. 1).
Таблица 1
Нуклеотидные и аминокислотные замены ca варианта штамма С-77
Фрагмент | Мутации в нуклеотидной последовательности | Аминокислотные замены | ||||||
Позиция | wt | ca39 | Уникальность* | Позиция | wt | ca | ||
ОРС НСБ | P150 | 164 | ACC | TCC | Нет | 21 | Thr | Ser |
328 | AGC | AGT | Да | - | - | - | ||
2320 | AGC | AGT | Нет | - | - | - | ||
3165 | TAC | TGC | Да ** | 1042 | Tyr | Cys | ||
3357 | AGT | ACT | Да | 1106 | Ser | Thr | ||
P90 | 5360 | CTC | TTC | Нет | 1774 | Leu | Phe | |
6064 | TTC | TTT | Да** | - | - | - | ||
6223 | GTC | GTT | Нет | - | - | - | ||
ОРС СБ | C | 6588 | CTC | TTC | Да | 27 | Leu | Phe |
7392 | GCC | GCT | Нет | - | - | - | ||
Е2 | 7490 | CAT | CAC | Нет | - | - | - | |
8199 | GCC | ACC | Да | 564 | Ala | Thr | ||
Е1 | 8957 | GTC | GTT | Нет | - | - | - |
* Проводилось сравнение с известными последовательностями диких штаммов вирусов краснухи, представленными в базе GenBank NCBI.
** Обнаружено совпадение только с одной последовательностью дикого штамма из базы данных GenBank.
Было проведено множественное выравнивание последовательностей ca39 и wt вариантов штамма С-77 с 97 последовательностями диких штаммов вируса краснухи из базы данных NCBI GenBank, из которых 24 полноразмерных геномных последовательностей, 44 последовательности, кодирующих ОРС СБ, 2 последовательности, кодирующие ОРС НСБ, 29 последовательностей, кодирующих протеазу. В результате было обнаружено, что четыре аминокислотные замены являются уникальными, т. е. в данных позициях у диких штаммов вируса краснухи не обнаруживалось такой же аминокислоты за исключением 1 штамма (табл. 1). Две из них локализуются в позициях 3165 и 3357 в ОРС НСБ и приводят к заменам аминокислот Tyr1042Cys и Ser1106Thr в протеазе. Две других локализуются в позициях 6588 и 8199 ОРС СБ и приводят к заменам аминокислот Leu27Phe в белке С и Ala567Thr в белке Е2.
Выявление и анализ мутаций, потенциально ответственных за холодовую адаптацию штамма С-77 вируса краснухи
В поиске общих закономерностей генетических изменений, возникающих в геноме вируса краснухи при холодовой адаптации, проведено сравнение аминокислотных замен штамма С-77 с соответствующими позициями известных полноразмерных последовательностей холодоадаптированных вакцинных штаммов вируса краснухи и их диких штаммов-предков, при их наличии (табл. 2). Сравнение проводили со следующими штаммами: Matsuba vaccine (GenBank AB588193), Matsuba GMK3 (GenBank AB588189), BRD-2 Vac (GenBank AY258323), BRD-1 (GenBank AY258322), Takahashi vaccine (GenBank AB222608), RVi/Matsue. JPN/68 GenBank AB003453.1), а также тремя вакцинными штаммами, для которых не сохранены дикие штаммы-предки, TCRB19 vaccine (GenBank AB588188) Cendehil (GenBank AF188704) и Wistar RA27/3 (GenBank FJ211588). Перечисленные вакцинные штаммы относятся к генотипу 1a, за исключением китайских штаммов BRD-1 и BRD-2, которые относятся к генотипу 2А.
В позиции 21 ОРС НСБ вакцинного штамма Wistar RA27/3, также как и у ca варианта штамма С-77, находится аминокислота Ser, тогда как у wt варианта – Thr. Наличие в этой же позиции аминокислоты Thr у других диких штаммов, вакцинных штаммов и их предков, а также отсутствие дикого штамма-предка у RА27/3 не позволяет судить о значимости этой замены для процесса аттенуации вируса краснухи (табл. 2).
У некоторых вакцинных штаммов в триплетах, соответствующих аминокислотным заменам штамма С-77, были выявлены замены нуклеотидов, не ведущие к замене аминокислот. Так, у вакцинного штамма BRD-2 в ОРС НСБ в домене, кодирующем протеазу, в позиции 3358 имеет место нуклеотидная замена цитозина на тимин (AGC-AGT), при этом замены аминокислоты не происходит. У ca варианта штамма С-77 в этом же триплете выявлена замена гуанина на цитозин в позиции 3357 (AGT-ACT), сопровождающаяся заменой аминокислоты Ser1106Thr. Данная нуклеотидная замена является уникальной, т. е. ни у одного из диких штаммов вируса краснухи не обнаруживалось такого же нуклеотида в данной позиции. У вакцинного штамма Takahashi vaccine в ОРС НСБ в домене, кодирующем полимеразу, в позиции 5362 имеет место нуклеотидная замена цитозина на тимин (TTC-TTT), при этом замены аминокислоты также не происходит. У ca варианта штамма С-77 в этом же триплете выявлена замена цитозина на тимин в позиции 5360 (CTC-TTC), сопровождающаяся заменой аминокислоты Leu1774Phe (табл. 2). В свою очередь в позиции 6223 у ca варианта штамма С-77 была обнаружена нуклеотидная замена, не ведущая к замене аминокислоты; замена в той же позиции была обнаружена в вакцинном штамме BRD-2.
В позиции 1042 ОРС неструктурных белков штамма С-77 выявлена аминокислотная замена Tyr на Cys. В результате сравнительного анализа в этой же позиции имеет место замена Tyr на His в японских штаммах Matsuba и Takahashi vaccine. Также у двух вакцинных штаммов TCRB-19 и Cendehil, для которых не сохранились штаммы-предки, в этой позиции находятся аминокислоты Cys и His соответственно. Важно отметить, что у всех диких штаммов вируса краснухи, представленных в базе данных GenBank (NCBI), в этой позиции находится аминокислота Tyr за исключением одного штамма.
Таблица 2.
Сравнение аминокислотных замен ca варианта штамма С-77, приобретенных в процессе холодовой адаптации с известными вакцинными штаммами вируса краснухи и их дикими штаммами-предками
Штамм (генотип) | ОРС НСБ | ОРС СБ | ||||||||||
Метилтрансфераза | Протеаза | Полимераза | С | Е2 | ||||||||
164 | 21 | 3165 | 1042 | 3357 | 1106 | 5360 | 1774 | 6588 | 27 | 8199 | 564 | |
C-77 wt (1h) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | CTC | Leu | CTC | Leu | GCC | Ala |
C-77 сa39(1h) | TCC | Ser | TGC | Cys | ACT | Thr | TTC | Phe | TTC | Phe | ACC | Thr |
C-77 сa46(1h) | - | - | TGC | Cys | - | - | - | - | - | - | - | - |
Matsuba wt (1A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
Matsuba vac (1A) | ACC | Thr | CAC | His | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
BRD-1 wt (2A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGC | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
BRD-2 vac (2A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
KRT wt (1A) | ACC | Thr | TAT | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
KRT vac (1A) | ACC | Thr | CAC | His | AGT | Ser | TTT | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
TO-336 wt (1A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
TO-336 vac (1A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
Matsuura wt (1A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
Matsuura vac (1A) | ACC | Thr | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
TCRB-19 vac (1A) | ACC | Thr | TGC | Cys | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
Cendehil vac (1A) | ACC | Thr | CAC | His | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
RA27/3 vac (1A) | TCC | Ser | TAC | Tyr | AGT | Ser | TTC | Phe | CTC | Leu | GCC | Ala |
На белом фоне – аттенуированные/вакцинные штаммы вируса краснухи. Цветом выделены дикие штаммы вируса краснухи. - Секвенирование не проводилось
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
