Масс-спектрометрия обнаруживает белки SARS-CoV-2

Масс-спектрометрия (MC) позволяет идентифицировать любой белок в образце, можно использовать этот метод и для обнаружения белков, специфичных для вируса. Разработкой методов диагностики COVID-19 на основе MC занимается недавно созданная коалиция исследователей ( www.covid19-msc.org).

Группа исследователей из Германии под руководством профессора Андреа Синц разработалa метод, позволяющий обнаружить белки нового коронавируса в образцах жидкости после полоскания горла, и опубликовали подробный протокол в препринте статьи на BioRxiv.

Mетод был проверен на образцах, полученных от трех пациентов, у которых присутствие нового коронавируса было подтверждено методом ОТ-ПЦР с праймерами распознающими последовательности коронавирусных генов E, S и N.

Пациент полоскал горло и выплевывал жидкость, которую и забирали на MC анализ; было достаточно750 мкл жидкости из 20 мл, используемых для полоскания. Белки преципитировали ацетоном, удаляли N-гликозильные группы, проводили протеолиз трипсином. Восстановление и алкилирование проводили с использованием ДТТ и иодацетамида. Жидкостную хроматографию-масс спектрометрию проводили с использованием системы ВЭЖХ для быстрого разделения UltiMate RSLC 3000 и масс-спектрометра Orbitrap Fusion Tribrid (Thermo Fisher Scientific).

Анализ пептидных фрагментов и поиск белков проводили, используя Proteome Discoverer version 2.4 (Thermo Fisher Scientific); искали только белки SARS-CoV-2 и человека. 

В двух образцах из трех метод обнаружил белoк вируса SARS-CoV-2. В частности, был обнаружен пептидный фрагмент RPQGLPNNTASWFTALTQHGK - аминокислотные остатки 41-61 в пептидной цепи нуклеопротеина SARS-CoV-2 (этот белoк необходим для упаковки коронавирусной РНК). Ген N, кодирующий коронавирусный нуклеопротеин, используется при диагностике COVID-19, к нему часто подбирают праймеры для ОТ-ПЦР. Известно, что это самый высококспрессирующийся ген нового коронавируса.

К недостаткам метода авторы относят достаточно длительное время которое требуется для анализа образца — 3 часа на один образец. Однако оптимизация метода может сократить время. Ученые планируют проверить, работает ли этот метод на образцах бронхоальвеолярного лаважа (жидкости, которой промывают бронхи и легкие). Если эффективность метода будет подтверждена в клинических испытаниях, он может дополнить арсенал других молекулярных методов диагностики новой коронавирусной инфекции.