Sequence and structural analyses of NSP4 proteins from human group A rotavirus strains detected in Tunisia

BackgroundThe NSP4 protein of group A rotavirus (RVA) has been recognized as a viral enterotoxin and plays important roles in viral pathogenesis and morphogenesis. Domains involved in structural and functional interactions have been proposed mainly based on the simian SA11 strain.MethodsNSP4 has been classified into 15 different genotypes (E1-E15), and the aim of this study was to analyze the sequences of 46 RVA strains in order to determine the aminoacid (aa) differences between E1 and E2 genotypes. Another aspect was to characterize the structural and physicochemical properties of these strains.ResultsComparison of deduced aa sequences of the NSP4 protein showed that divergences between NSP4 genotypes E1 and E2 were mostly observed in the VP4-binding, the interspecies variable domain (ISVD) and the double-layered particle (DLP) binding domains. Interestingly, uncommon variations in residues 131 and 138, which are known to be important aa in pathogenesis, were found in one unusual animal derived strain belonging to the E2 genotype. Concerning the structural aspect, no significant differences were noted.ConclusionThe presence of punctual aa variations in the NSP4 genotypes may indicate that NSP4 mutates mainly via accumulation of point mutations.

RésuméBut de l’étudeLa protéine NSP4 des rotavirus du groupe A (RVA) a été reconnue comme une entérotoxine virale, elle joue un rôle important dans la pathogenèse virale et la morphogenèse. Les domaines impliqués dans les interactions structurelles et fonctionnelles ont été caractérisés principalement à partir de la souche simienne SA11. Il existe actuellement 15 génotypes différents (E1-E15) de la protéine NSP4.MéthodesLe but de cette étude est d’analyser les séquences en acides aminés de 46 souches RVA afin de déterminer les différences entre les génotypes E1 et E2. Un autre aspect de cette étude porte sur les propriétés structurales et physico-chimiques de ces souches.RésultatsLa comparaison des séquences en aa de la protéine NSP4 a montré que les divergences entre les génotypes E1 et E2 ont été essentiellement observées dans le domaine de liaison à la protéine VP4, le domaine variable interspécifique (ISVD) et le domaine de liaison à la particule à double couche (DLP). Il est intéressant de noter que les mutations inhabituelles des aa 131 et 138, résidus connus pour être importants dans la pathogenèse, ont été trouvées dans une souche rare appartenant au génotype E2. En ce qui concerne l’aspect structural, aucune différence significative n’a été notée.ConclusionLa présence de variations ponctuelles au sein des différentes souches peut indiquer que la protéine NSP4 mute principalement par accumulation de mutations ponctuelles.