Protein NS1 và NS2 là hai phi cấu trúc (non structural protein) của virus cúm A được tạo ra bởi hiện tượng cắt – ghép (splicing) từ mRNA của phân đoạn gen 8 (gen NS) [54], [75] có vai trò bảo vệ hệ gen của virus, nếu thiếu chúng virus sinh ra sẽ bị thiểu năng [49]. Cụ thể:
- Protein NS1:
Protein NS1 được tổng hợp từ mRNA phân đoạn 8 không cắt ghép [61]trọng
lượng phân tử theo tính toán là 27x103 Da (trên thực tế là 25x103 Da) [75]. NS1 có cấu trúc bậc 2 đối xứng hai bên gồm 6 nếp gấp xoắn anpha. Cấu trúc không gian 3 chiều mới của nó không giống như bất kì cấu trúc nào khác hiện tại trong cơ sở dữ liệu đặc tính protein. Mỗi chuỗi đối xứng chứa 73 aa và có khối lượng chuỗi polypeptide là 18 kDa (Hình 1.11-A)[2], [59].
Hình 1.11. Cấu trúc bậc 2 của NS1 (A) và Mô hình phức hợp NS1 và dsRNA (B)
[59].
Protein NS1 chịu trách nhiệm vận chuyển mRNA của virus từ nhân bào tương tế bào nhiễm và tác động lên các RNA vận chuyển cũng như quá trình cắt và dịch
mã của tế bào chủ [75]. Quá trình NP ngăn cản dịch mã mRNA của tế bào chủ gồm
nhiều giai đoạn phức tạp. Đầu tiên, NS1 kết hợp với đuôi poly A trên mRNA mới sinh của tế bào chủ trong nhân tế bào, ngăn cản vận chuyển các mRNA này ra tế bào chất. Tiếp đó, NS1 ngăn cản nối mRNA mới sinh bằng cách kết hợp với phần đầu phình ra U6 trong snRNA, qua đó bất hoạt tương tác giữa U6-U2 hoặc U6-U4 cần cho việc nối mRNA mới sinh. Cuối cùng, NS1 có thể kết hợp RNA sợi đôi với
trình tự đặc hiệu tương đối thấp và duy trì ái lực cao để ngăn chặn sự hoạt hóa
kinase PKR (Hình 1.11-B)[59].
Đặc biệt, protein không cấu tr úc NS 1 là một yếu tố độc lực quan trọng của virus cúm A , phân cắt RNA của tế bào chủ giải phóng các ribonucleotide làm nguyên liệu tổng hợp RNA của virus. Ở các loài động vật có vú, protein NS1 ức chế sản xuất interferon type I và ngăn cản dẫn truyền tín hiệu kích thích đáp ứng miễn dịch với virus ở m ức tế bào , dẫn đến giảm đáp ứng miễn di ̣ch tự nhiên của cơ thể nhiễm chống la ̣i virus [42]. Cùng với việc ngăn chặn đáp ứng của IFN, protein NS1 còn liên kết đặc hiệu với protein của tế bào nhiễm và phá vỡ chức năng của chúng
[55]. Đột biến mất đoạn 15 nucleotide dẫn tới sự thiếu hụt 5 amino acid (vị trí aa 80–84) đầu C tận của chuỗi polypeptide NS1, gia tăng hiệu quả vận chuyển RNA thông tin của virus (mRNA) từ nhân ra bào tương tế bào chủ , tác động lên các RNA vận chuyển (tRNA) trong quá trình dịch mã mRNA và phân cắt RNA của tế bào chủ giải phóng ribonucleotide làm nguyên liệu tổng hợp RNA của virus A/H5N1 [42].
Trong các chủng virus cúm A/H5N1 độc lực cao, NS1 luôn mang một trong hai đột biến: đột biến điểm làm thay thế aspartate 92 thành glutamate (D92E) , hoặc xóa đoạn làm mất 5aa từ aa 80-84 trong chuỗi polypeptide NS1. Những đột biến này rất quan trọng tương quan với sự gia tăng độc tính, sự kháng cytokine hoặc cả
hai trong một số chủng cúm A/H5N1[47].
- Protein NEP (nuclear export protein):
Protein NEP còn gọi là protein NS2 với 130 -200 phân tử/virion, phân tử lượng tính toán là 14x103 Da (quan sát thực tế: 12x103),đảm bảo chức năng vận chuyển các RNP của virus ra khỏi nhân tế bào chủ để lắp ráp với capsid tạo nên hạt virus mới [54], [75].