Abstract Coronavirus disease 2019 (COVID-19), which is caused by SARS-CoV-2, varies with regard to symptoms and mortality rates among populations. Humoral immunity plays critical roles in SARS-CoV-2 infection and recovery from COVID-19. However, differences in immune responses and clinical features among COVID-19 patients remain largely unknown. Here, we report a database for COVID-19-specific IgG/IgM immune responses and clinical parameters (COVID-ONE humoral immune). COVID-ONE humoral immunity is based on a dataset that contains the IgG/IgM responses to 21 of 28 known SARS-CoV-2 proteins and 197 spike protein peptides against 2,360 COVID-19 samples collected from 783 patients. In addition, 96 clinical parameters for the 2,360 samples and information for the 783 patients are integrated into the database. Furthermore, COVID-ONE humoral immune provides a dashboard for defining samples and a one-click analysis pipeline for a single group or paired groups. A set of samples of interest is easily defined by adjusting the scale bars of a variety of parameters. After the “START” button is clicked, one can readily obtain a comprehensive analysis report for further interpretation. COVID-ONE-humoral immune is freely available at www.COVID-ONE.cn .

Epitope mapping is essential for the understanding how an antibody works. Given millions of antibodies short of epitope information, there is an urgent need for high-throughput epitope mapping. Here we combined a commercial phage display of random peptide library of 109 diversity with next generation sequencing to develop Antibody binding epitope Mapping (AbMap) technology. Over two hundred antibodies were analyzed in a single test and epitopes were determined for >50% of them. Strikingly, the antibodies were able to recognize different proteins from multiple species with similar epitopes. We successfully identified the epitopes of 14 anti-PD-1 antibodies, including Sintilimab (i.e., L128, A129, and P130), and confirmed that the binding epitopes of Nivolumab and Sintilimab are very close to the binding interface of PD-1 and PD-L1. The predicted conformational epitopes of Pembrolizumab and Nivolumab are consistent with their antibody-antigen co-crystal structures. AbMap is the first technology enables high-throughput epitope mapping.

Abstract Protein-biomolecule interactions play pivotal roles in almost all biological processes, the identification of the interacting protein is essential. By combining a substrate-based proximity labelling activity from the pupylation pathway of Mycobacterium tuberculosis , and the streptavidin (SA)-biotin system, we developed S pecific P upylation as IDE ntity R eporter (SPIDER) for identifying protein-biomolecular interactions. As a proof of principle, SPIDER was successfully applied for global identification of interacting proteins, including substrates for enzyme (CobB), the readers of m 6 A, the protein interactome of mRNA, and the target proteins of drug (lenalidomide). In addition, by SPIDER, we identified SARS-CoV-2 Omicron variant specific receptors on cell membrane and performed in-depth analysis for one candidate, Protein-g. These potential receptors could explain the differences between the Omicron variant and the Prototype strain, and further serve as target for combating the Omicron variant. Overall, we provide a robust technology which is applicable for a wide-range of protein-biomolecular interaction studies.