Summary Nucleocapsid protein (N) is the most abundant viral protein encoded by SARS-CoV-2, the causative agent of COVID-19. N plays key roles at different steps in the replication cycle and is used as a serological marker of infection. Here we characterize the biochemical properties of SARS-CoV-2 N. We define the N domains important for oligomerization and RNA binding that are associated with spherical droplet formation and suggest that N accessibility and assembly may be regulated by phosphorylation. We also map the RNA binding interface using hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Finally, we find that the N protein C-terminal domain is the most immunogenic by sensitivity, based upon antibody binding to COVID-19 patient samples from the US and Hong Kong. Together, these findings uncover domain-specific insights into the significance of SARS-CoV-2 N and highlight the diagnostic value of using N domains as highly specific and sensitive markers of COVID-19.

Abstract Introduction Commercially available SARS-CoV-2 serological assays based on different viral antigens have been approved for the qualitative determination of anti-SARS-CoV-2 antibodies. However, there is limited published data associating the results from commercial assays with neutralizing antibodies. Methods 67 specimens from 48 patients with PCR-confirmed COVID-19 and a positive result by the Roche Elecsys SARS-CoV-2, Abbott SARS-CoV-2 IgG, or EUROIMMUN SARS-CoV-2 IgG assays and 5 control specimens were analyzed for the presence of neutralizing antibodies to SARS-CoV-2. Correlation, concordance, positive percent agreement (PPA), and negative percent agreement (NPA) were calculated at several cutoffs. Results were compared in patients categorized by clinical outcomes. Results The correlation between SARS-CoV-2 neutralizing titer (EC 50 ) and the Roche, Abbott, and EUROIMMUN assays was 0.29, 0.47, and 0.46 respectively. At an EC 50 of 1:32, the concordance kappa with Roche was 0.49 (95% CI; 0.23-0.75), with Abbott was 0.52 (0.28-0.77), and with EUROIMMUN was 0.61 (0.4-0.82). At the same neutralizing titer, the PPA and NPA for the Roche was 100% (94-100) & 56% (30-80); Abbott was 96% (88-99) & 69% (44-86); and EUROIMMUN was 91% (80-96) & 81% (57-93) for distinguishing neutralizing antibodies. Patients who died, were intubated, or had a cardiac injury from COVID-19 infection had significantly higher neutralizing titers relative to those with mild symptoms. Conclusion COVID-19 patients generate an antibody response to multiple viral proteins such that the calibrator ratios on the Roche, Abbott, and EUROIMMUN assays are all associated with SARS-CoV-2 neutralization. Nevertheless, commercial serological assays have poor NPA for SARS-CoV-2 neutralization, making them imperfect proxies for neutralization.

The primary two-dose SARS-CoV-2 mRNA vaccine series are strongly immunogenic in humans, but the emergence of highly infectious variants necessitated additional doses of these vaccines and the development of new variant-derived ones 1-4 . SARS-CoV-2 booster immunizations in humans primarily recruit pre-existing memory B cells (MBCs) 5-9 . It remains unclear, however, whether the additional doses induce germinal centre (GC) reactions where reengaged B cells can further mature and whether variant-derived vaccines can elicit responses to novel epitopes specific to such variants. Here, we show that boosting with the original SARS- CoV-2 spike vaccine (mRNA-1273) or a B.1.351/B.1.617.2 (Beta/Delta) bivalent vaccine (mRNA-1273.213) induces robust spike-specific GC B cell responses in humans. The GC response persisted for at least eight weeks, leading to significantly more mutated antigen-specific MBC and bone marrow plasma cell compartments. Interrogation of MBC-derived spike-binding monoclonal antibodies (mAbs) isolated from individuals boosted with either mRNA-1273, mRNA-1273.213, or a monovalent Omicron BA.1-based vaccine (mRNA-1273.529) revealed a striking imprinting effect by the primary vaccination series, with all mAbs (n=769) recognizing the original SARS-CoV-2 spike protein. Nonetheless, using a more targeted approach, we isolated mAbs that recognized the spike protein of the SARS-CoV-2 Omicron (BA.1) but not the original SARS-CoV-2 spike from the mRNA-1273.529 boosted individuals. The latter mAbs were less mutated and recognized novel epitopes within the spike protein, suggesting a naïve B cell origin. Thus, SARS-CoV-2 boosting in humans induce robust GC B cell responses, and immunization with an antigenically distant spike can overcome the antigenic imprinting by the primary vaccination series.

Abstract Image data from a single animal in neuroscientific experiments can be comprised of terabytes of information. Full studies can thus be challenging to analyze, store, view, and manage. What follows is an updated guide for preparing and sharing big neuroanatomical image data. © 2024 Wiley Periodicals LLC. Basic Protocol 1 : Naming and organizing images and metadata Basic Protocol 2 : Preparing and annotating images for presentations and figures Basic Protocol 3 : Assessing the internet environment and optimizing images