Особенности генов гемагглютинина вирусов гриппа и возможности их рекодирования

Мир уже вступил в стадию возрастания вероятности возникновения новой пандемии, что побуждает к поиску новых вакцин против гриппа, поскольку эффективность существующих к нему вакцин лишь субоптимальная. С пандемией Covid-19 открылась возможность использования мРНК-вакцин, и перспектива поиска новых противогриппозных вакцин на основе мРНК гена гемагглютинина (НА) представляется весьма привлекательной. Как правило, мРНК-вакцина является продуктом рекодирования, обеспечивающего стабильность мРНК. Однако результаты рекодирования мРНК бывают неоднозначными. Цель данного сообщения — проанализировать особенности генов и белков НА и рассмотреть возможности и ограничения их рекодирования. Источником первичных структур белков НА и их генов служили общедоступные в Интернете базы данных. Определяли аминокислотный состав и частоту дипептидов, нуклеотидный и динуклеотидный составы, %GС, трансляционный код и составы соседствующих ди- и трикодонов, распределение по первичной структуре НА явных и синонимических мутаций. Подтипы H1N1 и H3N2 имеют в их НА генах как частные, так и общие особенности (ограничения), различаясь не только по числу замен в самом белке, но и по числу и распределению синонимических кодонов в гене, не проявляющихся в первичной структуре самого белка НА, но выступающих, по-видимому, как скрытый фактор, обусловливающий низкую эффективность классических противогриппозных вакцин. Выявление нескольких ограничений в структуре генов НА предполагает, что любая ее модицификация (в любом гене) должна не противоречить каждому из ограничений, установленных природой. Частота динуклеотидов СрG у всех исследованных штаммов низкая, но возможность оптимизации ее у штаммов H1N1 из-за запрета квартета в гене НА кодонов, кодирующих аргинин, особенно ограничена и может быть реализована через синонимические кодоны других аминокислот (аланина, пролина, треонина или серина). По сравнению с подтипом H1N1 у подтипа H3N2 можно предвидеть больше возможностей в конструировании стабильной мРНК гена НА.