Detection of viral RNA by PCR is currently the main diagnostic tool for COVID-19 [1]. The PCR-based test, however, shows limited sensitivity, especially at early and late stages of the disease development [2,3], and is relatively time consuming. Fast and reliable complementary methods for detecting the viral infection would be of help in the current pandemia conditions. Mass-spectrometry is one of such possibilities. We have developed a mass-spectrometry based method for the detection of the SARS CoV-2 virus in nasopharynx epithelial swabs, based on the detection of the viral nucleocapsid N protein. The N protein of the SARS-COV-2 virus, the most abundant protein in the virion, is the best candidate for mass-spectrometric detection of the infection, and MS-based detection of several peptides from the SARS-COoV-2 nucleoprotein has been reported earlier by the Sinz group [4]. Our approach shows confident identification of the N protein in patient samples even with the lowest viral loads and a much simpler preparation procedure. Our main protocol consists of virus inactivation by heating and adding of isopropanol, and tryptic digestion of the proteins sedimented from the swabs followed by MS analysis. A set of unique peptides, produced as a result of proteolysis of the nucleocapsid phosphoprotein of SARS-CoV-2, is detected. The obtained results can further be used to create fast parallel mass-spectrometric approaches for the detection of the virus in the nasopharyngeal mucosa, saliva, sputum and other physiological fluids.

中文翻译：

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核仁N蛋白质谱检测感染患者鼻咽上皮刮屑中的SARS-CoV-2病毒

目前，通过PCR检测病毒RNA是COVID-19的主要诊断工具[1]。然而，基于PCR的测试显示出有限的敏感性，尤其是在疾病发展的早期和晚期[2,3]，并且相对耗时。在目前的大流行病情况下，快速，可靠的补充方法可用于检测病毒感染。质谱分析就是这种可能性之一。我们已经基于检测病毒核衣壳N蛋白，开发了一种基于质谱的方法来检测鼻咽上皮拭子中的SARS CoV-2病毒。SARS-COV-2病毒的N蛋白是病毒体中含量最丰富的蛋白，是质谱检测感染的最佳人选，Sinz研究小组[4]较早报道了基于SARS-COoV-2核蛋白的几种肽段和基于MS的检测方法。我们的方法显示出即使在病毒载量最低且制备过程简单得多的情况下，也能可靠地鉴定患者样品中的N蛋白。我们的主要方案包括通过加热和添加异丙醇使病毒灭活，并通过胰蛋白酶消化拭子中沉积的蛋白质，然后进行MS分析。检测到一组由于SARS-CoV-2核衣壳磷蛋白的蛋白水解而产生的独特肽。获得的结果可进一步用于创建快速并行质谱方法，以检测鼻咽粘膜，唾液，痰和其他生理液中的病毒。我们的方法显示出即使在病毒载量最低且制备过程简单得多的情况下，也能可靠地鉴定患者样品中的N蛋白。我们的主要方案包括通过加热和添加异丙醇使病毒灭活，并通过胰蛋白酶消化拭子中沉积的蛋白质，然后进行MS分析。检测到一组由于SARS-CoV-2核衣壳磷蛋白的蛋白水解而产生的独特肽。获得的结果可进一步用于创建快速并行质谱方法，以检测鼻咽粘膜，唾液，痰和其他生理液中的病毒。我们的方法显示出即使在病毒载量最低且制备过程简单得多的情况下，也能可靠地鉴定患者样品中的N蛋白。我们的主要方案包括通过加热和添加异丙醇使病毒灭活，并通过胰蛋白酶消化拭子中沉积的蛋白质，然后进行MS分析。检测到一组由于SARS-CoV-2核衣壳磷蛋白的蛋白水解而产生的独特肽。获得的结果可进一步用于创建快速并行质谱方法，以检测鼻咽粘膜，唾液，痰和其他生理液中的病毒。并用胰蛋白酶消化拭子中沉淀的蛋白质，然后进行MS分析。检测到一组由于SARS-CoV-2核衣壳磷蛋白的蛋白水解而产生的独特肽。获得的结果可进一步用于创建快速并行质谱方法，以检测鼻咽粘膜，唾液，痰和其他生理液中的病毒。并用胰蛋白酶消化拭子中沉淀的蛋白质，然后进行MS分析。检测到一组由于SARS-CoV-2核衣壳磷蛋白的蛋白水解而产生的独特肽。获得的结果可进一步用于创建快速并行质谱方法，以检测鼻咽粘膜，唾液，痰和其他生理液中的病毒。