Abstract Respiratory infections by RNA viruses are one of the major burdens upon global health and economy. Viruses like influenza or coronaviruses can be transmitted through respiratory droplets or contaminated surfaces. An effective antiviral coating can decrease the viability of the virus particles in the outside environment significantly, hence reducing their transmission rate. In this work, we have screened a series of nanoparticles and their composites for antiviral activity using Nano Luciferase based highly sensitive influenza A reporter virus. Using this screening system, we have identified copper-graphene (Cu-Gr) nanocomposite shows strong antiviral activity. Extensive material and biological characterization of the nanocomposite suggested a unique metal oxide embedded graphene sheet architecture that can inactivate the virion particles only within 30 minutes of pre-incubation and subsequently interferes with the entry of these virion particles into the host cell. This ultimately results in reduced viral gene expression, replication and production of progeny virus particles, slowing down the overall pace of progression of infection. Using PVA as a capping agent, we have been able to generate a Cu-Gr nanocomposite based highly transparent coating that retains its original antiviral activity in the solid form.

Abstract Mini-genome reporter assay is a key tool for conducting RNA virus research. But, procedural complications and lack of adequate literature pose a major challenge in developing these assay systems. Here, we present a novel yet generic and simple cloning strategy for the construction of influenza B virus reporter RNA template and describe an extensive standardization of the reporter RNP/ polymerase activity assay for monitoring viral RNA synthesis in an infection free setting. Using this assay system, we, for the first time showed the effect of viral protein NS1 and host protein PKC-Delta upon influenza B virus RNA synthesis. Additionally, the assay system showed promising results in evaluating the efficacy of antiviral drugs targeting viral RNA synthesis and virus propagation. Together, this work offers a detailed protocol for standardization of influenza virus mini-genome assay and an excellent tool for screening of host factors and antivirals in a fast, user-friendly and high throughput manner.

Abstract Bat influenza A viruses (H17N10 and H18N11) are genetically distant from conventional influenza A viruses and replicates poorly in non-bat hosts species. However, the reason behind the lower replication fitness of these viruses are yet to be elucidated. In this work, we have identified species-specific signature residues, present in viral PB2 protein, which is a major determinant of polymerase fitness in human, avian and bat cell lines. Through extensive sequence and structural comparison between the bat and non-bat influenza virus RNA polymerases, we have identified a previously uncharacterized PB2-282 residue, which is serine in bat virus PB2 protein but harbours highly conserved glutamic acid in conventional influenza A viruses. Introduction of these bat specific signatures in the polymerase of a human adapted strain of influenza A/H1N1 virus drastically reduces its polymerase activity and replication efficiency in cell lines of human, bat and canine origin. In contrast, introduction of the human specific signatures in bat virus PB2 (H17N10), significantly enhances its function in the context of a chimeric RNA polymerase. Interestingly, the PB2-282 resides within an evolutionary conserved “S-E-S” motif present across different genera of influenza viruses but is replaced with a “S-S-T” motif in bat influenza viruses, indicating that this E to S transition may serve as a species-specific adaptation signature that modulates the activity of bat virus polymerase in other host species. Importance Recent isolation of influenza A like viruses (H17N10 and H18N11) in bats raised concerns about their potential of zoonotic transmission in human. Here we present species-specific signature residues present in the bat influenza virus polymerase, which may act as critical modulators of bat virus propagation in non-bat host species. We utilize bioinformatics based comparative analysis followed by functional screening in order to identify the PB2-282 nd position, which harbors a highly conserved glutamic acid in conventional influenza A viruses, but contains an unusual serine in case of bat influenza viruses. Human adapted polymerase, harboring bat specific signature (PB2-S282) performs poorly, while bat PB2 protein harboring human specific signature (PB2-E282) shows increased fitness in human cells. Together, our data identifies novel species-specific signatures present within the influenza virus polymerase that may serve as a key factor in the adaptation of influenza viruses from bat to non-bat host species and vice versa.