EVOLUTIONARY DYNAMICS OF STRUCTURAL AND FUNCTIONAL DOMAINS OF INFLUENZA A VIRUS NS1 PROTEIN

Vopr Virusol. 2017 Dec 20;62(6):246-258. doi: 10.18821/0507-4088-2017-62-6-246-258.

Abstract

Influenza A virus (IAV) NS1 protein is one of the key viral factors responsible for virus-host interactions. NS1 counteracts host antiviral defense, participates in the processing and export of cellular mRNAs, regulates the activity of viral RNA polymerase and the expression of viral genes, and influences the cellular signaling systems. Multiple NS1 functions are carried out due to the interactions with cellular factors, the number of which exceeds one hundred. It is noteworthy that only two segments of IAV genome - NS and NP - did not undergo reassortment and evolved in the course of genetic drift, beginning with the pandemic of 1918 to the present. This fact may indicate the importance of NS1 and its numerous interactions with cellular factors in the interspecific adaptation of the virus. The review presents data on the evolution of the human IAV NS1 protein and analysis of the amino acid substitutions in the main structural and functional domains of NS1 protein during evolution.

Белок NS1 вируса гриппа А (ВГА) является одним из ключевых вирусных факторов, отвечающих за взаимодействие с клеткой-хозяином. NS1 противостоит системе клеточной противовирусной защиты, участвует в процессинге и экспорте клеточных мРНК, регулирует активность вирусной РНК-полимеразы и экспрессию вирусных генов, оказывает влияние на сигнальные системы клетки. Многочисленные функции NS1 осуществляются за счёт устоявшихся взаимодействий с клеточными факторами, число которых, по разным данным, превышает сотню. Примечательно, что только два сегмента генома ВГА человека - NS1 и NP - не подвергались реассортации и эволюционировали в процессе генетического дрейфа начиная с пандемии 1918 г. по настоящее время. Этот факт может свидетельствовать о важности NS1 и его многочисленных взаимодействий с клеточными факторами в межвидовой адаптации вируса. В обзоре представлены данные об эволюции белка NS1 ВГА человека и проведён анализ аминокислотных замен, произошедших в основных структурных и функциональных доменах белка NS1 в процессе эволюции.

Keywords: A virus; evolutionary dynamics; nonstructural protein NS1; structural and functional domains; virus-host interactions.