The relationships of the variety and quantity of different sources of dietary proteins with hypertension remain uncertain. We aimed to investigate associations between the variety and quantity of proteins intake from 8 major food sources and new-onset hypertension among 12 177 participants from the China Health and Nutrition Survey. Dietary intake was measured by 3 consecutive 24-hour dietary recalls combined with a household food inventory. The variety score of protein sources was defined as the number of protein sources consumed at the appropriate level, accounting for types and quantity of proteins. New-onset hypertension was defined as systolic blood pressure ≥140 mm Hg and diastolic blood pressure ≥90 mm Hg, or physician-diagnosed hypertension or receiving antihypertensive treatment, during the follow-up. During a median follow-up of 6.1 years, there were U-shaped associations of percentages energy from total, unprocessed or processed red meat-derived, whole grain-derived, and poultry-derived proteins with new-onset hypertension; an reverse J-shaped association of fish-derived protein with new-onset hypertension; L-shaped associations of eggs-derived and legumes-derived proteins with new-onset hypertension; and an reverse L-shaped association of refined grain-derived protein with new-onset hypertension (all P values for nonlinearity <0.001). That is, for each protein, there is a window of consumption (appropriate level) where the risk of hypertension is lower. Moreover, a significantly lower risk of new-onset hypertension was found in those with higher variety score of protein sources (per score increment, hazard ratio, 0.74 [95% CI, 0.72-0.76]). In summary, there was an inverse association between the variety of proteins with appropriate quantity from different food sources and new-onset hypertension.

Abstract Neutralizing monoclonal antibodies (nAbs) to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) represent promising candidates for clinical intervention against coronavirus virus diseases 2019 (COVID-19). We isolated a large number of nAbs from SARS-CoV-2 infected individuals capable of disrupting proper interaction between the receptor binding domain (RBD) of the viral spike (S) protein and the receptor angiotensin converting enzyme 2 (ACE2). In order to understand the mechanism of these nAbs on neutralizing SARS-CoV-2 virus infections, we have performed cryo-EM analysis and here report cryo-EM structures of the ten most potent nAbs in their native full-length IgG or Fab forms bound to the trimeric S protein of SARS-CoV-2. The bivalent binding of the full-length IgG is found to associate with more RBD in the “up” conformation than the monovalent binding of Fab, perhaps contributing to the enhanced neutralizing activity of IgG and triggering more shedding of the S1 subunit from the S protein. Comparison of large number of nAbs identified common and unique structural features associated with their potent neutralizing activities. This work provides structural basis for further understanding the mechanism of nAbs, especially through revealing the bivalent binding and their correlation with more potent neutralization and the shedding of S1 subunit.

Abstract Arterial endothelial cells (ECs) have the ability to respond to mechanical forces exerted by fluid shear stress. This response is of importance, as it is protective against vascular diseases such as atherosclerosis and aortic aneurysms. Mechanical forces are transmitted at the sites of adhesion to the basal membrane as well as cell-cell junctions where protein complexes connect to the cellular cytoskeleton to relay force into the cell. Here we present a novel protein complex that connects junctional VE-cadherin and radial actin filaments to the LINC complex in the nuclear membrane. We show that the scaffold protein AmotL2 is essential for the formation of radial actin filaments and the flow-induced alignment of aortic and arterial ECs. The deletion of endothelial AmotL2 alters nuclear shape as well as subcellular positioning. Molecular analysis shows that VE-cadherin is mechanically associated with the nuclear membrane via binding to AmotL2 and Actin. Furthermore, the deletion of AmotL2 in ECs provokes a pro-inflammatory response and abdominal aortic aneurysms (AAA) in the aorta of mice on a normal diet. Remarkably, transcriptome analysis of AAA samples from human patients revealed a negative correlation between AmotL2 expression and aneurysm diameters, as well as a positive correlation between AmotL2 and YAP expression. These findings provide a conceptual framework regarding how mechanotransduction in the junctions is coupled with vascular disease.

Vascular development is a complex multistep process involving the coordination of cellular functions such as migration, proliferation and differentiation. Understanding the underlying mechanisms of these processes is of importance due to involvement of vessel expansion in various pathologies. How mechanical forces generated by cells and transmission of these physical forces control vascular development is poorly understood. Using an endothelial-specific genetic model in mice, we show that deletion of the scaffold protein, Angiomotin (Amot), inhibits migration and expansion of physical and pathological vascular network. We further show that Amot is required for tip cell migration and the extension of cellular filopodia. Exploiting in vivo and in vitro molecular approaches, we show that Amot binds talin and is essential for relaying forces between fibronectin and the cytoskeleton. Finally, we provide evidence that Amot is a novel component of the endothelial integrin adhesome and propose that Amot integrates spatial cues from the extra-cellular matrix in order to form a functional vascular network.

Abstract The Omicron variants of SARS-CoV-2 have recently become the globally dominant variants of concern in the COVID-19 pandemic. At least five major Omicron sub-lineages have been characterized: BA.1, BA.2, BA.3, BA.4 and BA.5. They all possess over 30 mutations on the Spike (S) protein. Here we report the cryo-EM structures of the trimeric S proteins from the five subvariants, of which BA.4 and BA.5 share the same mutations of S protein, each in complex with the surface receptor ACE2. All three receptor binding domains of S protein from BA.2 and BA.4/BA.5 are “up”, while the BA.1 S protein has two “up” and one “down”. The BA.3 S protein displays increased heterogeneity, with the majority in the all “up” RBD state. The differentially preferred conformations of the S protein are consistent with their varied transmissibilities. Analysis of the well defined S309 and S2K146 epitopes reveals the underlie immune evasion mechanism of Omicron subvariants.

Summary Canola varieties exhibit discernible variation in drought avoidance and drought escape traits, suggesting its adaptation to water-deficit environments. However, the underlying mechanisms are poorly understood. A doubled haploid (DH) population was analysed to identify QTL associated with water use efficiency (WUE) related traits. Based on the resequenced parental genome data, we developed sequence-capture based markers for fine mapping. mRNA-Seq was performed to determine the expression of candidate genes underlying QTL for carbon isotope discrimination (Δ 13 C). QTL contributing to main and QTL × Environment interaction effects for Δ 13 C and for agronomic WUE were identified. One multi-trait QTL for Δ 13 C, days to flower, plant height and seed yield was identified on chromosome A09, in the vicinity of ERECTA . Interestingly, this QTL region was overlapped with a homoeologous exchange event (HE), suggesting its association with the major QTL. Transcriptome analysis revealed several differentially expressed genes between parental lines, including in HE regions. This study provides insights into the complexity of WUE related genes in the context of canola adaptation to water-deficit conditions. Our results suggest that alleles for high Δ 13 C contribute positively to canola yield. Genetic and genomic resources developed herein could be utilised to make genetic gains for improving canola WUE.

Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) has been suggested to be the cellular receptor for the new coronavirus (2019-nCoV) that is causing the coronavirus disease 2019 (COVID-19). Like other coronaviruses such as the SARS-CoV, the 2019-nCoV uses the receptor binding domain (RBD) of the surface spike glycoprotein (S protein) to engage ACE2. We most recently determined the structure of the full-length human ACE2 in complex with a neutral amino acid transporter BAT1. Here we report the cryo-EM structure of the full-length human ACE2 bound to the RBD of the 2019-nCoV at an overall resolution of 2.9 Å in the presence of BAT1. The local resolution at the ACE2-RBD interface is 3.5 Å, allowing analysis of the detailed interactions between the RBD and the receptor. Similar to that for the SARS-CoV, the RBD of the 2019-nCoV is recognized by the extracellular peptidase domain (PD) of ACE2 mainly through polar residues. Pairwise comparison reveals a number of variations that may determine the different affinities between ACE2 and the RBDs from these two related viruses.

Abstract Adolescent cocaine abuse increases the risk for developing addiction in later life, which remains a big public health concern, but the underlying molecular mechanism is poorly understood. Here, adolescent cocaine-exposed (ACE) male mice models were established by administrating cocaine during adolescent period. When growing to adult age, mice were subjected to conditioned place preference (CPP) to evaluate the sensitivity to cocaine, then potential molecule of dual specificity phosphatase 1 (DUSP1) were screened out by transcriptomic sequencing. Subthreshold dose of cocaine (sdC), that is insufficient to produce CPP, was used to induce CPP in adulthood. The sdC treatment effectively induced CPP in ACE mice during adulthood, accompanied with the more triggered CaMKII-positive neurons, and induced higher Dusp1 gene, lower DUSP1 protein, lower DUSP1 activity and lower DUSP1 expression on CaMKII-positive neurons (DUSP1 CaMKII ) in medial prefrontal cortex (mPFC). Overexpressing DUSP1 CaMKII suppressed CaMKII-positive neuronal activation, and ultimately blocked sdC-induced CPP in ACE mice during adulthood. While, knocking-down DUSP1 CaMKII activated more CaMKII-positive neurons, and aggravated sdC-preferred behavior in ACE mice during adulthood. ERK1/2 might be potential subsequent signal for DUSP1 in the process. Collectively, our findings reveal a novel molecular mechanism underlying adolescent drug abuse-induced susceptibility to addiction during adulthood, and mPFC DUSP1 CaMKII is a promising pharmacological target to predict or treat addiction, especially caused by adolescent substance use. Summary Adolescent cocaine exposure causes higher cocaine-preferred behaviors during adulthood, along with evoked mPFC activity in response to cocaine challenge. Locally overexpressing but not knocking-down the dual specificity phosphatase 1 (DUSP1) on CaMKII-positive neurons (DUSP1 CaMKII ) suppresses mPFC activation, and ultimately rescues the higher sensitivity to cocaine during adulthood.

ABSTRACT Paternal abuse of drugs, such as methamphetamine (METH), elevates the risk of developing addiction in subsequent generations, however, its underlying molecular mechanism remains poorly understood. Male adult mice (F0) were exposed to METH for 30 days, followed by mating with naïve female mice to create the first-generation mice (F1). When growing to adulthood, F1 were subjected to conditioned place preference (CPP) test. Subthreshold dose of METH, insufficient to induce CPP normally, were used in F1 (METH F1 ). Selective antagonist (betaxolol) for β1-adrenergic receptor (ADRB1) or its knocking-down virus were administrated into mPFC to regulate ADRB1 function and expression on CaMKII-positive neurons. METH-sired male F1 acquired METH F1 -induced CPP, indicating that paternal METH exposure induce higher sensitivity to METH in male F1. Compared with saline (SAL)-sired male F1, CaMKII-positive neuronal activity was normal without METH F1 , but strongly evoked after METH F1 treatment in METH-sired male F1 during adulthood. METH-sired male F1 had higher ADRB1 levels without METH F1 , which was kept at higher levels after METH F1 treatment in mPFC. Either inhibiting ADRB1 function with betaxolol, or knocking-down ADRB1 level on CaMKII-positive neurons (ADRB1 CaMKII ) with virus transfection efficiently suppressed METH F1 -evoked mPFC acyivation, and ultimately blocked METH F1 -induced CPP in METH-sired male F1. In the process, the p-ERK1/2 and ΔFosB may be potential subsequent signals of mPFC ADRB1 CaMKII . The mPFC ADRB1 CaMKII mediates paternal METH exposure-induced higher sensitivity to drug addiction in male offspring, raising a promising pharmacological target for predicting or treating transgenerational addiction. HIGHLIGHTS Paternal methamphetamine (METH) exposure induces higher sensitivity to METH in male F1 during adulthood, accompanied with higher ADRB1 level in mPFC. METH use in F1 (METH F1 ) evokes more CaMKII-positive neurons in mPFC of METH-sired than saline-sired male F1. Inhibiting ADRB1 function or knocking-down ADRB1 level on CaMKII-positive neurons (ADRB1 CaMKII ) efficiently suppresses METH F1 -evoked mPFC activation, and ultimately rescues transgenerational susceptibility to addiction in male F1.

Abstract The pandemic of COVID-19 caused by SARS-CoV-2 continues to spread around the world. Mutant strains of SARS-CoV-2 are constantly emerging. At present, Omicron variants have become mainstream. In this work, we carried out a systematic and comprehensive analysis of the reported spike protein antibodies, counting the antibodies’ epitopes and genotypes. We further comprehensively analyzed the impact of Omicron mutations on antibody epitopes and classified these antibodies according to their binding patterns. We found that the epitopes of one class of antibodies were significantly less affected by Omicron mutations than other classes. Binding and virus neutralization experiments show that such antibodies can effectively inhibit the immune escape of Omicron. Cryo-EM results show that this class of antibodies utilizes a conserved mechanism to neutralize SARS-CoV-2. Our results greatly help us deeply understand the impact of Omicron mutations. At the same time, it also provides guidance and insights for developing Omicron antibodies and vaccines.