Profiling host proteins in the envelope of SARS-CoV-2 viral particles
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Profilering av värdproteiner i lipidhöljet av SARS-CoV-2 viruspartiklar (English)
Abstract [sv]
SARS-CoV-2 är ett höljeförsett RNA-virus som orsakar pandemiutbrottet av sjukdomen covid-19. Tidigare forskning kring höljevirus has visat att proteiner från infekterade värdceller kan inkorporeras i nybildade virioner, och dessa inkorporerade proteiner tros även kunna påverka virusets patogenes. I tidigare studier har masspektrometri (MS) och proximity extension assays (PEA) använts för att profilera värdproteiner som befinner sig i ytan på SARS-CoV-2 viruspartiklar. Syftet med detta projekt var att utveckla en strategi för att validera närvaron av värdproteiner som har identifierats på ytan av SARS-CoV-2 viruspartiklar genom proteomikmetoder med hög multiplexitet. Genom att använda Luminex xMAP teknologi utvecklades en så kallad sandwich assay för att detektera viruspartiklar genom att använda angiotensinkonvertas-2 (ACE2) som fångstreagens, och antikroppar mot det virala spikproteinet samt mot utvalda värdproteiner som detektionsreagens. Analyser genomfördes i både ett FlexMap3D-instrument och i ett Intelliflex-instrument med dualt detektion-lasersystem. Genom användning av antikroppar mot spikproteinet demonstrerar vi att den utvecklade metoden är kapabel till att detektera virala ytproteiner i både enkelt och dualt detektionsläge, vilket möjliggör samtidig detektion av flera värdproteiner. Antikroppar mot förmodade inkorporerade värdproteiner i viruspartiklars lipidhölje har valts ut och utvärderats med avseende på selektivitet. I framtida experiment kommer den utvecklade metoden användas för att screena efter 31 olika värdproteiner på ytan av SARS-CoV-2 viruspartiklar.
Abstract [en]
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is an enveloped RNA virus responsible for the pandemic outbreak of the coronavirus disease 2019 (COVID-19). Previous research regarding enveloped viruses has demonstrated that proteins from infected host cells can be incorporated into newly formed virions, and it has also been suggested that these host proteins can be relevant for viral pathogenesis. In previous studies, mass spectrometry (MS) and proximity extension assays (PEA) were used to profile host proteins located in the surface of SARS-CoV-2 viral particles. The aim of this project was to develop a strategy for validating the presence of the host proteins identified on the surface of SARS-CoV-2 viral particles by means of high multiplexed proteomic methods. Utilizing the Luminex xMAP Technology, a sandwich assays to detect viral particles was developed implementing angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2) as capture protein and antibodies against the viral Spike protein and selected host proteins as detection reagent. The assay was run both in a FlexMap3D instrument and in the Intelliflex dual detection laser system. We demonstrated using antibodies targeting the protein Spike that the sandwich assay developed is capable of detecting viral surface proteins both in single and dual detection mode, allowing the detection of multiple host proteins simultaneously. Antibodies against putative host proteins incorporated into viral particles have been selected and evaluated for selectivity. In future experiments the strategy will be applied to screen for 31 different host proteins on the surface of SARS-CoV-2 viral particles.
Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-CBH-GRU ; 2022:182
Keywords [en]
SARS-CoV-2, host protein incorporation, sandwich immunoassay, suspension bead array, affinity proteomics
Keywords [sv]
SARS-CoV-2, inkorporering av värdproteiner, sandwich immunoassay, suspension bead array, affinitetsproteomik
National Category
Industrial Biotechnology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-314456OAI: oai:DiVA.org:kth-314456DiVA, id: diva2:1672946
Subject / course
Biotechnology
Educational program
Master of Science - Medical Biotechnology
Supervisors
Examiners
2022-06-202022-06-202022-06-25