MIL-101(Cr)@ZnIn2S4 hierarchical heterojunction was delicately designed and fabricated through the in-situ growth of ZnIn2S4 on MIL-101 and electrostatic self-assembly. It is affirmed that the Cr–S interface bonding between MIL-101 and ZnIn2S4 in their composite was established based on the characterization results of X-ray photoelectron spectroscopy, Raman and zeta potential. Thus, a high-speed channel for charges transfer is offered due to the Cr–S bond, intimate interface contact and hierarchical structure of [email protected]2S4, which largely inhibits the recombination of photo-induced charge carriers and promises a remarkable photocatalytic activity. Choosing visible-light-driven reduction of Cr(VI) as a model, the optimal [email protected]2S4 sample can reduce 95% of Cr(VI) within 30 min, corresponding to a rate constant of 0.107 min−1, which is 2.9-fold compared with blank ZnIn2S4 counterpart (MIL-101 has a negligible performance). Additionally, a conspicuous apparent quantum yield of 9.7% can be achieved at a wavelength of 420 nm. Eventually, to reinforce the practicability of [email protected]2S4, the composite powders were manufactured as aerogels utilizing bacterial cellulose as a substrate. The [email protected]2S4 aerogel still exerts an enviable performance for photocatalytic reduction of Cr(VI) and stability. This work could inspire the material design and environmental remediation based on MOFs.

Interleukin 10 (IL-10) belongs to IL-10 family cytokines that are critical for maintaining the integrity of epithelial tissues, protecting pathogenic infection, and preventing excessive immune responses to damage self. Temporal IL-10 signaling blockade enhances vaccine-induced tumor regression by CD8 + T cells. IL-10, especially pegylated IL-10, mediates tumor regression by expanding tumor-infiltrating CD8 + T cells. Moreover, targeting IL-10 enhances immune checkpoint inhibitor mediated tumor regression. In the current paper, we will review recent advances in this area and discuss the complexity of IL-10 manipulation for cancer therapy.

ABSTRACT As of middle May 2020, the causative agent of COVID-19, SARS-CoV-2, has infected over 4 million people with more than 300 thousand death as official reports 1,2 . The key to understanding the biology and virus-host interactions of SARS-CoV-2 requires the knowledge of mutation and evolution of this virus at both inter- and intra-host levels. However, despite quite a few polymorphic sites identified among SARS-CoV-2 populations, intra-host variant spectra and their evolutionary dynamics remain mostly unknown. Here, using deep sequencing data, we achieved and characterized consensus genomes and intra-host genomic variants from 32 serial samples collected from eight patients with COVID-19. The 32 consensus genomes revealed the coexistence of different genotypes within the same patient. We further identified 40 intra-host single nucleotide variants (iSNVs). Most (30/40) iSNVs presented in single patient, while ten iSNVs were found in at least two patients or identical to consensus variants. Comparison of allele frequencies of the iSNVs revealed genetic divergence between intra-host populations of the respiratory tract (RT) and gastrointestinal tract (GIT), mostly driven by bottleneck events among intra-host transmissions. Nonetheless, we observed a maintained viral genetic diversity within GIT, showing an increased population with accumulated mutations developed in the tissue-specific environments. The iSNVs identified here not only show spatial divergence of intra-host viral populations, but also provide new insights into the complex virus-host interactions.

SUMMARY Transmission of SARS-CoV-2 from humans to farmed mink was observed in Europe and the US. In the infected animals viral variants arose that harbored mutations in the spike (S) protein, the target of neutralizing antibodies, and these variants were transmitted back to humans. This raised concerns that mink might become a constant source of human infection with SARS-CoV-2 variants associated with an increased threat to human health and resulted in mass culling of mink. Here, we report that mutations frequently found in the S proteins of SARS-CoV-2 from mink were mostly compatible with efficient entry into human cells and its inhibition by soluble ACE2. In contrast, mutation Y453F reduced neutralization by an antibody with emergency use authorization for COVID-19 therapy and by sera/plasma from COVID-19 patients. These results suggest that antibody responses induced upon infection or certain antibodies used for treatment might offer insufficient protection against SARS-CoV-2 variants from mink.

Abstract The emergence of the novel human coronavirus, SARS-CoV-2, causes a global COVID-19 (coronavirus disease 2019) pandemic. Here, we have characterized and compared viral populations of SARS-CoV-2 among COVID-19 patients within and across households. Our work showed an active viral replication activity in the human respiratory tract and the co-existence of genetically distinct viruses within the same host. The inter-host comparison among viral populations further revealed a narrow transmission bottleneck between patients from the same households, suggesting a dominated role of stochastic dynamics in both inter-host and intra-host evolutions. Author summary In this study, we compared SARS-CoV-2 populations of 13 Chinese COVID-19 patients. Those viral populations contained a considerable proportion of viral sub-genomic messenger RNAs (sgmRNA), reflecting an active viral replication activity in the respiratory tract tissues. The comparison of 66 identified intra-host variants further showed a low viral genetic distance between intra-household patients and a narrow transmission bottleneck size. Despite the co-existence of genetically distinct viruses within the same host, most intra-host minor variants were not shared between transmission pairs, suggesting a dominated role of stochastic dynamics in both inter-host and intra-host evolutions. Furthermore, the narrow bottleneck and active viral activity in the respiratory tract show that the passage of a small number of virions can cause infection. Our data have therefore delivered a key genomic resource for the SARS-CoV-2 transmission research and enhanced our understanding of the evolutionary dynamics of SARS-CoV-2.

Abstract In marine ecosystems, viruses exert control on the composition and metabolism of microbial communities, thus influencing overall biogeochemical cycling. Deep sea sediments associated with cold seeps are known to host taxonomically diverse microbial communities, but little is known about viruses infecting these microorganisms. Here, we probed metagenomes from seven geographically diverse cold seeps across global oceans, to assess viral diversity, virus-host interaction, and virus-encoded auxiliary metabolic genes (AMGs). Gene-sharing network comparisons with viruses inhabiting other ecosystems reveal that cold seep sediments harbour considerable unexplored viral diversity. Most cold seep viruses display high degrees of endemism with seep fluid flux being one of the main drivers of viral community composition. In silico predictions linked 14.2% of the viruses to microbial host populations, with many belonging to poorly understood candidate bacterial and archaeal phyla. Lysis was predicted to be a predominant viral lifestyle based on lineage-specific virus/host abundance ratios. Metabolic predictions of prokaryotic host genomes and viral AMGs suggest that viruses influence microbial hydrocarbon biodegradation at cold seeps, as well as other carbon, sulfur and nitrogen cycling via virus-induced mortality and/or metabolic augmentation. Overall, these findings reveal the global diversity and biogeography of cold seep viruses and indicate how viruses may manipulate seep microbial ecology and biogeochemistry.

Abstract Nanobodies, also known as single domain or VHH antibodies, are the artificial recombinant variable domains of heavy-chain-only antibodies. Nanobodies have many unique properties, including small size, good solubility, superior stability, rapid clearance from blood, and deep tissue penetration. Therefore, nanobodies have emerged as promising tools for diagnosing and treating diseases. In recent years, many deep-learning-based protein structure prediction methods have emerged that require only protein sequences as input to obtain highly-credible 3D protein structures. Among them, AlphaFold2, RoseTTAFold, DeepAb, NanoNet, and tFold performed excellently in protein prediction or antibody/nanobody prediction. In this study, we selected 60 nanobody samples with known experimental 3D structures in the Protein Data Bank (PDB). Next, we predicted their 3D structures using these five prediction algorithms from only their 2D amino acid sequences. Then, we individually compared the predicted and experimental structures. Finally, the results are analyzed and discussed.

Abstract The highly mutated SARS-CoV-2 BA.2.87.1 lineage was recently detected in South Africa, but its transmissibility is unknown. Here, we report that BA.2.87.1 efficiently enters human cells but is more sensitive to antibody-mediated neutralization than the currently dominating JN.1 variant. Acquisition of adaptive mutations might thus be needed for high transmissibility.

Abstract The COVID-19 pandemic, caused by SARS-CoV-2, demonstrated that zoonotic transmission of animal sarbecoviruses threatens human health but the determinants of transmission are incompletely understood. Here, we show that most spike (S) proteins of horseshoe bat and Malayan pangolin sarbecoviruses employ ACE2 for entry, with human and raccoon dog ACE2 exhibiting broad receptor activity. The insertion of a multibasic cleavage site into the S proteins increased entry into human lung cells driven by most S proteins tested, suggesting that acquisition of a multibasic cleavage site might increase infectivity of diverse animal sarbecoviruses for the human respiratory tract. In contrast, two bat sarbecovirus S proteins drove cell entry in an ACE2-independent, trypsin-dependent fashion and several ACE2-dependent S proteins could switch to the ACE2-independent entry pathway when exposed to trypsin. Several TMPRSS2-related cellular proteases but not the insertion of a multibasic cleavage site into the S protein allowed for ACE2-independent entry in the absence of trypsin and may support viral spread in the respiratory tract. Finally, the pan-sarbecovirus antibody S2H97 enhanced cell entry driven by two S proteins and this effect was reversed by trypsin. Similarly, plasma from quadruple vaccinated individuals neutralized entry driven by all S proteins studied, and use of the ACE2-independent, trypsin-dependent pathway reduced neutralization sensitivity. In sum, our study reports a pathway for entry into human cells that is ACE2-independent, supported by TMPRSS2-related proteases and associated with antibody evasion.

SUMMARY CRISPR-Cas13 systems have been adapted as versatile toolkits for RNA-related applications. Here we systematically evaluate the performance of several popular Cas13 family effectors (Cas13a, Cas13b and Cas13d) under lentiviral vectors and reveal surprisingly differential defects and characteristics of these systems. Using RNA immunoprecipitation sequencing, transcriptome profiling, biochemistry analysis, high-throughput CRISPR-Cas13 screening and machine learning approaches, we determine that each Cas13 system has its intrinsic RNA targets in mammalian cells. Viral process-related host genes can be targeted by Cas13 and affect production of fertile lentiviral particles, thereby restricting the utility of lentiviral Cas13 systems. Multiple RNase activities of Cas13 are involved in endogenous RNA targeting. Unlike target-induced nonspecific collateral effect, intrinsic RNA cleavage can be specific, target-independent and dynamically tuned by varied states of Cas13 nucleases. Our work provides guidance on appropriate use of lentiviral Cas13 systems and further raises cautions about intrinsic RNA targeting during Cas13-based basic and therapeutic applications.