SARS-CoV-2是一种贝塔冠状病毒。基因组由大约30k bp的单链RNA组成，包含编码26种蛋白质的10个基因，其中一些来自于自裂。此外，它还编码RNA聚合酶和复制基因组的相关因子、校对核酸外切酶和其他非结构蛋白。其余的基因编码病毒的结构成分，包括与宿主细胞受体结合的表面刺突蛋白(S)，包裹基因组的核衣壳蛋白(N)，以及包括包膜蛋白(E)的两种膜结合蛋白(M)。每个病毒蛋白的拷贝数约为300 (S)、1000 (N)、2000 (M)和20 (E)，病毒直径约为100 nm，总质量约为1 fg。
病毒学家正在研究病毒如何与宿主细胞相互作用，免疫系统如何作出反应，以及病毒系统在其生命周期中如何行动。质谱(MS)技术和“组学”策略如蛋白质组学，作者,代谢组学正在帮助提高对病毒的理解并回答这些问题。
质谱可以用来分析和检测病毒或微生物的蛋白质组分。蛋白质组分分析通常在病毒或蛋白质组分消化后进行，或将分离的样品直接用作分析物。然后用MALDI或LC-ESI单独或联合分析蛋白质或其肽组分。
SARS-CoV-2结构蛋白分子量分别为141.2 kDa (S由S1和S2两个亚基组成)、45.6 kDa (N)、25.1 kDa (M)和8.4 kDa (E)。在病毒表面添加的蛋白质以三聚体形式存在，其中两个亚基(S1和S2)是通过在S蛋白残基685-686处(每个约70 kDa)切割产生的，以催化病毒附着在宿主细胞膜上并促进它们的融合。
研究人员专门关注了SARS-CoV-2表面spinosin蛋白的糖基化分布。病毒的每个S糖蛋白含有22个n -连接的糖基化位点，其中约有19个糖基化位点。这些寡糖有助于刺突蛋白折叠，影响宿主蛋白酶的激活，并调节抗体对病毒的识别。它们参与病毒进入宿主，病毒蛋白的蛋白质分解，以及宿主免疫系统对病毒的识别和中和。
为了解决SARS-CoV-2 S蛋白的位点特异性糖基化，并观察蛋白表面的糖异质性，可以使用尺寸排除层析法纯化S蛋白，以确保天然蛋白三聚体的存在。然后分别用三种不同的蛋白酶进行水解，LC-ESI-MS分析，最终得到磷酸化或糖基化信息。
宿主细胞与病毒的相互作用也是研究人员感兴趣的课题。通过LC-nESI-MS/MS和糖基化位点的分子动力学模拟研究了其与ACE2-RBD的相互作用。蛋白质组学策略已被用于检测SARS-CoV-2感染后宿主细胞翻译的变化。
MS还广泛应用于SARS-CoV-2感染患者的代谢组学分析。代谢组学可以更好地理解潜在的病理过程和途径，并识别潜在的诊断性生物标志物。结合反相液相色谱和质谱技术，可对感染患者血浆中分离的代谢物进行针对性定量分析。分析物先进行衍生化和提取，然后采用多反应监测(MRM)模式进行质谱分析，同位素标记样品和其他内标物用于代代物定量。质谱可以同时分析许多不同的内源性代谢物，如氨基酸、酰基肉碱、生物胺及其衍生物、尿毒症毒素、甘油磷脂和鞘脂。
参考
(2)《中国社会科学》。质谱分析对SARS-CoV2冠状病毒的响应研究进展分析化学的趋势, 116328年。