当前课程知识点:新冠肺炎预防及治疗中的药物研发 > Lecture 7 Molecular Detection for Emergent Virus > 第七单元 讨论2 > 7.3 Detection of Viral Proteins
我们之前讲过
病毒外覆盖着一层保护性的外壳蛋白
此外 病毒含有一些主要的酶
如整合酶 蛋白酶 转录酶
检测病毒的方法之一
就是间接检测这些酶的活性
这有点类似于细胞病变效应
但这种方法不够特异
因为不同毒株可以呈现出相似的酶活性
所以病毒检测出的表型十分相似
无法做出区分
另一种方法是针对病毒外壳蛋白的检测
讲蛋白检测前
我们需要了解身体免疫
对抗病毒的相关知识
病毒进入细胞后就会开始增殖
新病毒会被释放到细胞外
抗原呈递细胞APC会识别出一些病毒
APC会将病毒蛋白分解为多肽
即病毒蛋白片段
我称之为病毒多肽
也就是抗原
APC会用特殊受体将病毒多肽呈递至表面
我们知道这些多肽是病毒的一部分
所以免疫系统利用这些多肽识别特定的病毒
免疫系统中有T细胞和B细胞
它们数量很多 受体多样
细胞上的受体识别到了
病毒多肽片段就会被激活
激活的B细胞
会制造靶向多肽片段的抗体
这些抗体能够识别特定的
病毒蛋白和多肽片段
因此,通过识别病毒多肽
抗体能显示出病毒的存在
一些B细胞会成熟为浆细胞
在免疫后期释放大量抗体消灭病毒
现在我们了解了病毒
以及对抗病毒的抗体
于是我们可以利用抗体来检测病毒
有两种检测方法
第一种是直接用抗体检测病毒的外壳蛋白
另一种方法是间接检测
可分为两步
首先让身体通过免疫机制
自行识别病毒蛋白
然后我们再检测受试者体内
有无识别这一病毒的抗体
从而判断受试者是否接触过病毒
无论直接或间接检测
都需要进行酶联免疫吸附测定
简称ELISA
在间接ELISA测定中
首先将识别病毒的抗体
固定在测试板的底部
接着加入可能包含病毒的样本
病毒会与抗体结合
接着加入识别相同病毒的第二抗体
如果样本含有病毒
第二抗体会留在容器内
如果样本不含病毒
则第二抗体会被洗去
接着我们加入酶作用底物
若容器中存在第二抗体
酶会与其结合并将底物转化成荧光染料
就像屏幕上的图一样
这就类似真实的
在孔中进行的ELISA测定 孔中呈现黄色
它们包含我们想检测的病原
病原数量越多 显色越明显
第二种ELISA测定成为夹心ELISA
首先加入样本沉底
再加入识别抗原的抗体
再加入第二抗体 可识别出一次抗体
如果样本包含病原
第二抗体将留下
并与酶作用物结合显色
如果样本不含抗体
第一抗体会被洗去
第二抗体也会被洗去
就不会显色
两种方法原理类似
这两种方法可用于蛋白检测
如果想检测患者血清中的血清抗体
首先加入带有抗体的样本
再加入病毒病原
来检测病人血清中是否存在病毒
一般在做蛋白检测时
相比检测病毒蛋白
我们更倾向于用间接法检测抗体
因为抗体在病人血液中比较方便采集
而且抗体数量也比病毒蛋白多得多
方便检测
这就是实现居家5分钟检测方法的基础
血清检测工具这里有段塑料长条
右边有输入孔
受试者可取几滴指检血滴在这里
这就是取样板
血清会被送至位于塑料条另一端的吸收板
血液会沿条板由左向右流至右端
血液中的抗体也会随血液流至右端
抗体会首先到达用
于新冠病原结合的黄金纳米粒板
如果抗体检测到抗原
就会结合抗体
形成抗体-抗原-纳米粒相结合的粒子
粒子会携带三种物质继续流动
这一段红条会截留IgM抗体
第二段红条截留IgG抗体
IgM和IgG抗体都是血液中存在的抗体
剩下的抗体会被第三条控制线拦截
黄金纳米粒板吸附的
抗体在条板中的显色为粉色
如果血液样本中含新冠病毒抗体
第一条吸附IgM抗体的线会吸附流动的纳米粒
所以第一条线会变粉
同样的
如果样本含有能识别新冠病毒的IgM抗体
那金色纳米粒会被吸附在第二条线上
并在这里显示粉色的线
如果样本中含有IgM和IgG两种抗体
那么两条线都成粉色
这样就可以快速实现血清检测
但使用这一方法需要注意一点
我们之前提到过 产生抗体
需要很复杂的免疫反应
这需要很长时间
从感染到显现症状可能
需要几天到几周不等
从发烧等症状显现到达到IgM抗体识别的程度
可能还需要几天
所以从感染到能检测到血液抗体
可能需要两周时间
IgM出现较早
在传染早期就已经出现
IgG出现时间会更晚
IgG一般用来判断受试者之前
有无接触过病毒
这就导致了一个问题
我们知道无症状感染者
也具有很高的传染性
可以传播病毒
但在潜伏期时抗体检测可为阴性
我们想出了几种检测这类病毒的方法
有些方法并不是针对某一毒株的
有些蛋白检测具有延迟性
想要快速检测病毒
就需要在传染早期检测到病毒
也就需要基于病毒遗传物质的检测
我们会在下一节继续讨论这一部分
-1.2 Applications in COVID-19 pandemic
-Lecture 1 homework
-2.5 New targets for SARS-CoV-2
-Lecture 2 homework
-3.2 The AI workflow for COVID-19 (1)
-3.3 The AI workflow for COVID-19 (2)
-3.4 The AI workflow for COVID-19 (3)
-Lecture 3 homework
-4.1 Brief introduction about COVID-19 and coronavirus life cycle
-4.2Background on application of computational approaches on drug discovery
-4.3 Case study on targeting SARS-CoV-2 3CL protease
-Lecture 4 homework
-Lecture 5 homework
-6.1
-6.3
-Lecture 6 homework
-7.2 Detection Methods for Virus
-7.3 Detection of Viral Proteins
-7.4 Detection of Genetic Materials
-7.5 Advances in Molecular Detection Methods
-Lecture 7 homework