Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools
الملخص: أهداف البحث: ينتمي فيروس غرب النيل إلى فصيلة الفيروسات المصفرة ويسبب حمى النيل الغربي، وآلية انتقاله تكون عن طريق نوع بعوض الكيولكس. الضحايا في الغالب لا تظهر عليهم أعراض، والقليل منهم يظهر عليهم الأعراض الشائعة، 10٪ من الخلايا العصبية التي يسببها هذا الفيروس سوف تسبب الوفاة. ومع ذلك، حتى ا...
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Elsevier
2024-04-01
|
| Series: | Journal of Taibah University Medical Sciences |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1658361224000015 |
| _version_ | 1797226709839249408 |
|---|---|
| author | Mallari Praveen |
| author_facet | Mallari Praveen |
| author_sort | Mallari Praveen |
| collection | DOAJ |
| description | الملخص: أهداف البحث: ينتمي فيروس غرب النيل إلى فصيلة الفيروسات المصفرة ويسبب حمى النيل الغربي، وآلية انتقاله تكون عن طريق نوع بعوض الكيولكس. الضحايا في الغالب لا تظهر عليهم أعراض، والقليل منهم يظهر عليهم الأعراض الشائعة، 10٪ من الخلايا العصبية التي يسببها هذا الفيروس سوف تسبب الوفاة. ومع ذلك، حتى الآن لا تزال البروتينات المشفرة بواسطة هذه الجينات غير مميزة، وفي هذا الصدد، فإن فهم وظائف وبنية هذه البروتينات له أهمية في صياغة الأدوية المضادة للفيروسات. طريقة البحث: في الدراسة البحثية الحالية، تم استخدام منهجية ''ان-سيليكو'' مثل مجموعة متنوعة من أدوات المعلومات الحيوية وقواعد البيانات المستخدمة لتحليل بروتينات بروتينات فيروس غرب النيل بشكل فردي، والخصائص الفيزيائية والكيميائية، واكتشاف المجالات المحفوظة، وتحديد المناطق القابلة للذوبان وعبر الغشاء، وتوطين الإشارة، واضطراب البروتين وخصائص البنية الثانوية وهياكل البروتين ثلاثية الأبعاد الخاصة بكل منها. النتائج: من بين أحد عشر بروتينا، ثمانية بروتينات أعلى من خمسين بالمائة من محتوى ''جي سي''، وثمانية بروتينات ذات قيم ''بي إل'' الأساسية، وثلاثة بروتينات غير مستقرة في الظروف المختبرية، وأربعة بروتينات ذات قيمة ''ايه آي'' أعلى من 100 قابلة للحرارة، وبعض البروتينات ذات قيم ''جرافي'' سلبية من التحليل الفيزيائي والكيميائي . تتم مشاركة جميع المجالات المحفوظة بالبروتين مع عائلة الفيروسات المصفرة. خمسة بروتينات قابلة للذوبان ولا تحتوي على مناطق غشائية. يشير بروتينان إلى توطين الشبكة الإندوبلازمية المضيفة. أظهر غير الهيكلي 2أ (إن إس) اضطرابا منخفضا في البروتين. تمثل السمات الهيكلية الثانوية وبيانات نماذج البنية الثالثة مصدرا كيميائيا حيويا قيما يوفر جزءا من المعلومات القوية لتصميم ركائز انتقائية ومثبطات اصطناعية. الاستنتاجات: يمكن استخدام بروتينات فيروس غرب النيل ''إن إس 2أ'' و ''إن إس 2ب'' و ''بي إم'' و ''إن إس 3'' و ''إن إس 5'' كأهداف دوائية للدراسة الدوائية لتصميم مركبات الرصاص المضادة للفيروسات. Abstract: Objectives: West Nile virus (WNV) belongs to the Flaviviridae family and causes West Nile fever. The mechanism of transmission involves the culex mosquito species. Infected individuals are primarily asymptomatic, and few exhibit common symptoms. Moreover, 10 % of neuronal infection caused by this virus cause death. The proteins encoded by these genes had been uncharacterized, although understanding their function and structure is important for formulating antiviral drugs. Methods: Herein, we used in silico approaches, including various bioinformatic tools and databases, to analyse the proteins from the WNV polyprotein individually. The characterization included GC content, physicochemical properties, conserved domains, soluble and transmembrane regions, signal localization, protein disorder, and secondary structure features and their respective 3D protein structures. Results: Among 11 proteins, eight had >50 % GC content, eight proteins had basic pI values, three proteins were unstable under in vitro conditions, four were thermostable according to >100 AI values and some had negative GRAVY values in physicochemical analyses. All protein-conserved domains were shared among Flaviviridae family members. Five proteins were soluble and lacked transmembrane regions. Two proteins had signals for localization in the host endoplasmic reticulum. Non-structural (NS) 2A showed low protein disorder. The secondary structural features and tertiary structure models provide a valuable biochemical resource for designing selective substrates and synthetic inhibitors. Conclusions: WNV proteins NS2A, NS2B, PM, NS3 and NS5 can be used as drug targets for the pharmacological design of lead antiviral compounds. |
| first_indexed | 2024-03-08T12:47:37Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-ae4cd5c1716d4fe293b7b1967f51e1cb |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 1658-3612 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-24T14:29:13Z |
| publishDate | 2024-04-01 |
| publisher | Elsevier |
| record_format | Article |
| series | Journal of Taibah University Medical Sciences |
| spelling | doaj.art-ae4cd5c1716d4fe293b7b1967f51e1cb2024-04-03T04:26:17ZengElsevierJournal of Taibah University Medical Sciences1658-36122024-04-01192338350Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational toolsMallari Praveen0Corresponding address: Department of Zoology, Indira Gandhi National Tribal University, Amarkantak, Madhya Pradesh, India.; Department of Zoology, Indira Gandhi National Tribal University, Amarkantak, Madhya Pradesh, Indiaالملخص: أهداف البحث: ينتمي فيروس غرب النيل إلى فصيلة الفيروسات المصفرة ويسبب حمى النيل الغربي، وآلية انتقاله تكون عن طريق نوع بعوض الكيولكس. الضحايا في الغالب لا تظهر عليهم أعراض، والقليل منهم يظهر عليهم الأعراض الشائعة، 10٪ من الخلايا العصبية التي يسببها هذا الفيروس سوف تسبب الوفاة. ومع ذلك، حتى الآن لا تزال البروتينات المشفرة بواسطة هذه الجينات غير مميزة، وفي هذا الصدد، فإن فهم وظائف وبنية هذه البروتينات له أهمية في صياغة الأدوية المضادة للفيروسات. طريقة البحث: في الدراسة البحثية الحالية، تم استخدام منهجية ''ان-سيليكو'' مثل مجموعة متنوعة من أدوات المعلومات الحيوية وقواعد البيانات المستخدمة لتحليل بروتينات بروتينات فيروس غرب النيل بشكل فردي، والخصائص الفيزيائية والكيميائية، واكتشاف المجالات المحفوظة، وتحديد المناطق القابلة للذوبان وعبر الغشاء، وتوطين الإشارة، واضطراب البروتين وخصائص البنية الثانوية وهياكل البروتين ثلاثية الأبعاد الخاصة بكل منها. النتائج: من بين أحد عشر بروتينا، ثمانية بروتينات أعلى من خمسين بالمائة من محتوى ''جي سي''، وثمانية بروتينات ذات قيم ''بي إل'' الأساسية، وثلاثة بروتينات غير مستقرة في الظروف المختبرية، وأربعة بروتينات ذات قيمة ''ايه آي'' أعلى من 100 قابلة للحرارة، وبعض البروتينات ذات قيم ''جرافي'' سلبية من التحليل الفيزيائي والكيميائي . تتم مشاركة جميع المجالات المحفوظة بالبروتين مع عائلة الفيروسات المصفرة. خمسة بروتينات قابلة للذوبان ولا تحتوي على مناطق غشائية. يشير بروتينان إلى توطين الشبكة الإندوبلازمية المضيفة. أظهر غير الهيكلي 2أ (إن إس) اضطرابا منخفضا في البروتين. تمثل السمات الهيكلية الثانوية وبيانات نماذج البنية الثالثة مصدرا كيميائيا حيويا قيما يوفر جزءا من المعلومات القوية لتصميم ركائز انتقائية ومثبطات اصطناعية. الاستنتاجات: يمكن استخدام بروتينات فيروس غرب النيل ''إن إس 2أ'' و ''إن إس 2ب'' و ''بي إم'' و ''إن إس 3'' و ''إن إس 5'' كأهداف دوائية للدراسة الدوائية لتصميم مركبات الرصاص المضادة للفيروسات. Abstract: Objectives: West Nile virus (WNV) belongs to the Flaviviridae family and causes West Nile fever. The mechanism of transmission involves the culex mosquito species. Infected individuals are primarily asymptomatic, and few exhibit common symptoms. Moreover, 10 % of neuronal infection caused by this virus cause death. The proteins encoded by these genes had been uncharacterized, although understanding their function and structure is important for formulating antiviral drugs. Methods: Herein, we used in silico approaches, including various bioinformatic tools and databases, to analyse the proteins from the WNV polyprotein individually. The characterization included GC content, physicochemical properties, conserved domains, soluble and transmembrane regions, signal localization, protein disorder, and secondary structure features and their respective 3D protein structures. Results: Among 11 proteins, eight had >50 % GC content, eight proteins had basic pI values, three proteins were unstable under in vitro conditions, four were thermostable according to >100 AI values and some had negative GRAVY values in physicochemical analyses. All protein-conserved domains were shared among Flaviviridae family members. Five proteins were soluble and lacked transmembrane regions. Two proteins had signals for localization in the host endoplasmic reticulum. Non-structural (NS) 2A showed low protein disorder. The secondary structural features and tertiary structure models provide a valuable biochemical resource for designing selective substrates and synthetic inhibitors. Conclusions: WNV proteins NS2A, NS2B, PM, NS3 and NS5 can be used as drug targets for the pharmacological design of lead antiviral compounds.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1658361224000015Antiviral drugsDrug designFlaviviridaeGenomePhysicochemicalWest Nile Virus |
| spellingShingle | Mallari Praveen Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools Journal of Taibah University Medical Sciences Antiviral drugs Drug design Flaviviridae Genome Physicochemical West Nile Virus |
| title | Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools |
| title_full | Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools |
| title_fullStr | Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools |
| title_full_unstemmed | Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools |
| title_short | Characterizing the West Nile Virus's polyprotein from nucleotide sequence to protein structure – Computational tools |
| title_sort | characterizing the west nile virus s polyprotein from nucleotide sequence to protein structure computational tools |
| topic | Antiviral drugs Drug design Flaviviridae Genome Physicochemical West Nile Virus |
| url | http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1658361224000015 |
| work_keys_str_mv | AT mallaripraveen characterizingthewestnilevirusspolyproteinfromnucleotidesequencetoproteinstructurecomputationaltools |