Method for evaluating the neuraminidase activity of receptor-destroying enzyme (RDE) compounds using the influenza virus

Cover Image
  • Authors: Fedorov A.Y.1,2, Zhirnov O.P.3,4
  • Affiliations:
    1. D.I. Ivanovsky Institute of Virology, National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya
    2. I.M. Sechenov First Moscow State Medical University
    3. Doctor of Biological Sciences, Professor, Corresponding Member of the RAS, Head of the Laboratory of Viral Pathogenesis of National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya, Moscow, 123098
    4. Russian-German Academy of Medical and Biotechnological Sciences, Skolkovo Innovation Center
  • Issue: Vol 65, No 2 (2020)
  • Pages: 113-118
  • Section: TO VIROLOGIST’S AID
  • URL: https://journals.rcsi.science/0507-4088/article/view/118054
  • DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-2-113-118
  • ID: 118054

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. The classic hemagglutination inhibition reaction (RTGA) is used to determine the level of antiviral antibodies in human and animal serum specimens. During the performance of RTGA the tested sera must be treated with a receptor-destroying enzyme (RDE) to remove serum glycans that degrade the accuracy of the RTGA results. To optimize the amounts of RDE compounds used, it is necessary to know their real neuraminidase activity. This article describes a simple and economical method for testing the neuraminidase activity of receptor-destroying compounds using standard reagents and laboratory equipment.

Aims of investigation. Design of an improved simple and convenient method for evaluating the neuraminidase activity using the flu virus.

Material and methods. Here, we propose a convenient method for evaluating the activity of neuraminidase by double-fold dilution procedure with human or animal erythrocytes followed by hemagglutination assay with influenza A virus.

Results and discussion. The method is based on the ability of neuraminidase to hydrolyze sialic acid residues on the cell surface of erythrocytes, that deprives red blood cells to be agglutinated with the flu virus, since these sialic glycans provide virus attachment and hemagglutination.

Conclusion. The designed method allows the accurate measurement of the receptor-destroying (neuraminidase) activity of RDE compounds and the comparison of the compounds with each other. This test is necessary to optimize the RTGA protocol when monitoring blood sera of animals and humans after influenza infection and/or Acute Respiratory diseases (ARD). The designed method can be included in the guidelines of regulations for the RTGA protocol, which is used in different laboratories to monitor the epidemic process of influenza and ARD infections.

About the authors

Artem Yu. Fedorov

D.I. Ivanovsky Institute of Virology, National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya; I.M. Sechenov First Moscow State Medical University

Author for correspondence.
Email: noemail@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7503-6444

Oleg P. Zhirnov

Doctor of Biological Sciences, Professor, Corresponding Member of
the RAS, Head of the Laboratory of Viral Pathogenesis of National Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya, Moscow, 123098; Russian-German Academy of Medical and Biotechnological Sciences, Skolkovo Innovation Center

Email: zhirnov@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-3192-8405

References

  1. Hirst G.K. The quantitative determination of influenza virus and antibodies by means of red cell agglutination. J. Exp. Med. 1942; 75(1): 49-64. DOI: http://doi.org/10.1084/jem.75.1.49
  2. Salk J.E. Simplified procedure for titrating hemagglutinating capacity of influenza virus and the corresponding antibody. J. Immunol. 1944; 49(2): 87-98.
  3. Liebowitz D., Gottlieb K., Kolhatkar N.S., Garg S.J., Asher J.M., Nazareno J., et al. Efficacy, immunogenicity, and safety of an oral influenza vaccine: a placebo-controlled and active-controlled phase 2 human challenge study. Lancet Infect. Dis. 2020; 20(4): 435-44. DOI: http://doi.org/10.1016/S1473-3099(19)30584-5
  4. Burnett F.M., Stone J.D. The receptor destroying enzyme of Vibrio Cholerae. Aust. J. Exp. Biol. Med. Sci. 1947; 25: 227-33.
  5. Жирнов О.П. Биохимические вариации цитолитического действия ортомиксо- и парамиксовирусов в культуре клеток из легочной опухоли человека. Биохимия. 2017; 82(9): 1345-53.
  6. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of proteindye binding. Anal. Biochem. 1976; 72(1-2): 248-54. DOI: http://doi.org/10.1006/abio.1976.9999
  7. Ernst O., Zor T. Linearization of the Bradford protein assay. J. Vis. Exp. 2010; (38): pii 1918. DOI: http://doi.org/10.3791/1918
  8. Leang S.K., Hurt A.C. Fluorescence-based neuraminidase inhibition assay to assess the susceptibility of influenza viruses to the neuraminidase inhibitor class of antivirals. J. Vis. Exp. 2017; (122): e55570. DOI: http://doi.org/10.3791/55570
  9. Viswanathan K., Chandrasekaran A., Srinivasan A., Raman R., Sasisekharan V., Sasisekharan R. Glycans as receptors for influenza pathogenesis. Glycoconj J. 2010; 27(6): 561-70. DOI: http://doi.org/10.1007/s10719-010-9303-4
  10. Mayr J., Lau K., Lai J.C.C., Gagarinov I.A., Shi Y., McAtamney S., et al. Unravelling the role of o-glycans in influenza a virus infection. Sci. Rep. 2018; 8(1): 16382. DOI: http://doi.org/10.1038/s41598-018-34175-3

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Fedorov A.Y., Zhirnov O.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».