ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2024-4-6ecodag-3300Research ArticleВИРУСОЛОГИЯVIROLOGYIn silico моделирование влияния мутации N294S на взаимодействие нейраминидазы N8 вируса гриппа с занамивиромIn silico modeling of N294S mutation effect on the interaction of influenza virus N8 neuraminidase with zanamivirhttps://orcid.org/0000-0002-3465-4577РухловаЕ. А.RukhlovaE. A.

Елена А. Рухлова, стажер‐исследователь отдела зоонозных инфекций и гриппа

630559, Новосибирская область, рабочий посёлок Кольцово. Тел. +7 (383) 363‐47‐10 (доб. 21‐66)

Elena A. Rukhlova, Intern Researcher, Department of Zoonotic Infections and Influenza

Novosibirsk Oblast, 630559. Tel. +7 (383) 363‐47‐10 (addit. 21‐66)

ruhlova_ea@vector.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1547-1708ОнхоноваГ. С.OnkhonovaG. S.

Галина С. Онхонова

Кольцово

Galina S. Onkhonova

Koltsovo, Novosibirsk Oblast

https://orcid.org/0000-0002-8023-0601КосенкоМ. Н.KosenkoM. N.

Максим Н. Косенко

Кольцово

Maksim N. Kosenko

Koltsovo, Novosibirsk Oblast

https://orcid.org/0000-0002-9718-7339СуслопаровИ. М.SusloparovI. M.

Иван М. Суслопаров

Кольцово

Ivan M. Susloparov

Koltsovo, Novosibirsk Oblast

https://orcid.org/0000-0002-4561-6517СоболевИ. А.SobolevI. A.

Иван А. Соболев

Новосибирск

Ivan A. Sobolev

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0002-7009-0748РыжиковА. Б.RyzhikovA. B.

Александр Б. Рыжиков

Кольцово

Alexander B. Ryzhikov

Koltsovo, Novosibirsk Oblast

Федеральное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» РоспотребнадзораРоссияVector State Scientific Center of Virology and Biotechnology, Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well‐being; KoltsovoRussian FederationФедеральное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» РоспотребнадзораРоссияVector State Scientific Centre of Virology and Biotechnology, Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well–beingRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины»РоссияFederal Research Center for Fundamental and Translational Medicine, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation2024220120251946874Copyright © Рухлова Е.А., Онхонова Г.С., Косенко М.Н., Суслопаров И.М., Соболев И.А., Рыжиков А.Б., 20252025Рухлова Е.А., Онхонова Г.С., Косенко М.Н., Суслопаров И.М., Соболев И.А., Рыжиков А.Б.Rukhlova E.A., Onkhonova G.S., Kosenko M.N., Susloparov I.M., Sobolev I.A., Ryzhikov A.B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3300

Целью является исследование in silico, направленное на изучение взаимодействия нейраминидазы вируса гриппа птиц A/H5N8 с занамивиром с помощью методов сравнительного моделирования и молекулярного докинга. В работе рассматривали штаммы вируса гриппа птиц A/chicken/Tatarstan/88/2017 (дикий тип), A/chicken/Tatarstan/112/2017 (мутация N294S) в комплексе с ингибитором нейраминидазы занамивиром. В результате были получены структуры комплексов нейраминидазы двух штаммов вируса гриппа птиц A/H5N8 с занамивиром, проведен анализ данных. Использование таких методов как сравнительное моделирование и молекулярный докинг дает информацию о сродстве при взаимодействии с ингибиторами. Полученные данные можно использовать для дальнейшей работы по определению структур и выяснению возможных механизмов резистентности нейраминидазы.

The aim of the study is an in silico modeling of avian influenza A/H5N8 virus neuraminidase and zanamivir interaction using homology modeling and molecular docking. A/chicken/Tatarstan/88/2017 (wild type) and A/chicken/Tatarstan/112/2017 (N294S mutation) influenza virus strains with zanamivir complexes were considered. The structures of two avian influenza virus A/H5N8 neuraminidase complexes with zanamivir were obtained and analysed.Homology modeling and molecular docking provides information about neuraminidase and inhibitors affinity. The data obtained can be used for further investigation to determine the structures and elucidate possible mechanisms of neuraminidase resistance.

Вирус гриппа птицнейраминидазаингибитормутациямолекулярный докингAvian influenza virusneuraminidaseinhibitormutationmolecular dockingРабота по in silico моделированию выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение от 12.10.2021 № 075‐15‐2021‐1355) в рамках реализации отдельных мероприятий Федеральной научно‐технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры. Генетический анализ штаммов выполнен при поддержке гранта РНФ №23‐64‐00005.This study was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (agreement №075‐15‐2021‐1355) within the framework of the implementation of individual activities of the Federal Scientific and Technical Program for the Development of Synchrotron and Neutron Research and Research Infrastructure. The genetic analysis of the strains was conducted with the support by state Russian Science Foundation grant №23‐64‐00005.ReferencesSwayne D.E., ed. Avian influenza. John Wiley & Sons, 2009.Swayne D.E., ed. Avian influenza. John Wiley & Sons, 2009.Ku K.B. et al. Highly pathogenic avian influenza A (H5N8) virus from waterfowl, South Korea, 2014 // Emerging infectious diseases. 2014. V. 20. N 9. P. 1587.Ku K.B. et al. Highly pathogenic avian influenza A (H5N8) virus from waterfowl, South Korea. Emerging infectious diseases. 2014, vol. 20, no. 9, p. 1587.Chang N. et al. Novel reassortment 2.3. 4.4 b H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses circulating in Xinjiang, China // Preventive Veterinary Medicine. 2022. V. 199. Article id: 105564.Chang N. et al. Novel reassortment 2.3. 4.4 b H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses circulating in Xinjiang, China. Preventive Veterinary Medicine. 2022, vol. 199, article id: 105564.Lee D.H. et al. Novel reassortant clade 2.3. 4.4 avian influenza A (H5N8) virus in wild aquatic birds, Russia, 2016 // Emerging Infectious Diseases. 2017. V. 23. N 2. P. 359.Lee D.H. et al. Novel reassortant clade 2.3. 4.4 avian influenza A (H5N8) virus in wild aquatic birds, Russia, 2016. Emerging Infectious Diseases. 2017, vol. 23, no. 2, p. 359.Zhao K. et al. Characterization of three H5N5 and one H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses in China // Veterinary microbiology. 2013. V. 163. N 3‐4. P. 351–357.Zhao K. et al. Characterization of three H5N5 and one H5N8 highly pathogenic avian influenza viruses in China. Veterinary microbiology. 2013, vol. 163, no. 3-4, pp. 351–357.Pyankova O.G. et al. Isolation of clade 2.3. 4.4 b A (H5N8), a highly pathogenic avian influenza virus, from a worker during an outbreak on a poultry farm, Russia, December 2020 // Eurosurveillance. 2021. V. 26. N 24. Article id: 2100439.Pyankova O.G. et al. Isolation of clade 2.3. 4.4 b A (H5N8), a highly pathogenic avian influenza virus, from a worker during an outbreak on a poultry farm, Russia, December 2020. Eurosurveillance. 2021, vol. 26, no. 24, article id: 2100439.Earhart K.C. et al. Oseltamivir resistance mutation N294S in human influenza A(H5N1) virus in Egypt // J Infect Public Health. 2009. V. 2. N. 2. P. 74–80. doi:10.1016/j.jiph.2009.04.004Earhart K.C. et al. Oseltamivir resistance mutation N294S in human influenza A(H5N1) virus in Egypt. J Infect Public Health, 2009, vol. 2, no. 2, pp. 74–80. doi:10.1016/j.jiph.2009.04.004Collins P. et al. Crystal structures of oseltamivirresistant influenza virus neuraminidase mutants // Nature. 2008. V. 453. P. 1258–1261. https://doi.org/10.1038/nature06956Collins P., et al. Crystal structures of oseltamivirresistant influenza virus neuraminidase mutants. Nature, 2008, vol. 453, pp. 1258–1261. https://doi.org/10.1038/nature06956Yang H. et al. Molecular characterizations of surface proteins hemagglutinin and neuraminidase from recent H5Nx avian influenza viruses // Journal of virology. 2016. V. 90. N 12. P. 5770–5784.Yang H. et al. Molecular characterizations of surface proteins hemagglutinin and neuraminidase from recent H5Nx avian influenza viruses. Journal of virology, 2016, vol. 90, no. 12, pp. 5770–5784.Svyatchenko S.V. et al. An influenza A (H5N8) virus isolated during an outbreak at a poultry farm in Russia in 2017 has an N294S substitution in the neuraminidase and shows reduced susceptibility to oseltamivir // Antiviral Research. 2021. V. 191. Article id: 105079.Svyatchenko S.V. et al. An influenza A (H5N8) virus isolated during an outbreak at a poultry farm in Russia in 2017 has an N294S substitution in the neuraminidase and shows reduced susceptibility to oseltamivir. Antiviral Research, 2021, vol. 191, article id: 105079.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.