Saliva is an alternative biofluid to serum for detecting and monitoring IgG to SARS-CoV-2 spike and RBD antigens in COVID-19.

Compartmentalization is a defining characteristic of eukaryotic cells, and partitions distinct biochemical processes into discrete subcellular locations. Microscopy1 and biochemical fractionation coupled with mass spectrometry2-4 have defined the proteomes of a variety of different organelles, but many intracellular compartments have remained refractory to such approaches. Proximity-dependent biotinylation techniques such as BioID provide an alternative approach to define the composition of cellular compartments in living cells5-7. Here we present a BioID-based map of a human cell on the basis of 192 subcellular markers, and define the intracellular locations of 4,145 unique proteins in HEK293 cells. Our localization predictions exceed the specificity of previous approaches, and enabled the discovery of proteins at the interface between the mitochondrial outer membrane and the endoplasmic reticulum that are crucial for mitochondrial homeostasis. On the basis of this dataset, we created humancellmap.org as a community resource that provides online tools for localization analysis of user BioID data, and demonstrate how this resource can be used to understand BioID results better.

Abstract Most of the patients infected with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) mount a humoral immune response to the virus within a few weeks of infection, but the duration of this response and how it correlates with clinical outcomes has not been completely characterized. Of particular importance is the identification of immune correlates of infection that would support public health decision-making on treatment approaches, vaccination strategies, and convalescent plasma therapy. While ELISA-based assays to detect and quantitate antibodies to SARS-CoV-2 in patient samples have been developed, the detection of neutralizing antibodies typically requires more demanding cell-based viral assays. Here, we present a safe and efficient protein-based assay for the detection of serum and plasma antibodies that block the interaction of the SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain (RBD) with its receptor, angiotensin converting-enzyme 2 (ACE2). The assay serves as a surrogate neutralization assay and is performed on the same platform and in parallel with an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the detection of antibodies against the RBD, enabling a direct comparison. The results obtained with our assay correlate with those of two viral based assays, a plaque reduction neutralization test (PRNT) that uses live SARS-CoV-2 virus, and a spike pseudotyped viral-vector-based assay.

Compartmentalization is an essential characteristic of eukaryotic cells, ensuring that cellular processes are partitioned to defined subcellular locations. High throughput microscopy and biochemical fractionation coupled with mass spectrometry have helped to define the proteomes of multiple organelles and macromolecular structures. However, many compartments have remained refractory to such methods, partly due to lysis and purification artefacts and poor subcompartment resolution. Recently developed proximity-dependent biotinylation approaches such as BioID and APEX provide an alternative avenue for defining the composition of cellular compartments in living cells. Here we report an extensive BioID-based proximity map of a human cell, comprising 192 markers from 32 different compartments that identifies 35,902 unique high confidence proximity interactions and localizes 4,145 proteins expressed in HEK293 cells. The recall of our localization predictions is on par with or better than previous large-scale mass spectrometry and microscopy approaches, but with higher localization specificity. In addition to assigning compartment and subcompartment localization for many previously unlocalized proteins, our data contain fine- grained localization information that, for example, allowed us to identify proteins with novel roles in mitochondrial dynamics. As a community resource, we have created humancellmap.org, a website that allows exploration of our data in detail, and aids with the analysis of BioID experiments.

ABSTRACT Toxin-antitoxin (TA) systems are abundant genetic modules in bacterial chromosomes and on mobile elements. They are often patchily distributed and their physiological functions remain poorly understood. Here, we characterize a TA system in Legionella pneumophila that is highly conserved across Legionella species. This system is distantly related to Escherichia coli HipBST and we demonstrate that it is a functional tripartite TA system (denoted HipBST Lp ). We identify HipBST Lp homologs in diverse taxa, yet in the Gammaproteobacteria these are almost exclusively found in Legionella species. Notably, the toxin HipT Lp was previously reported to be a pathogenic effector protein that is translocated by L. pneumophila into its eukaryotic hosts. Contrary to this, we find no signal of HipT Lp translocation beyond untranslocated control levels and make several observations consistent with a canonical role as a bacterial toxin. We present structural and biochemical insights into the regulation and neutralization of HipBST Lp , and identify key variations between this system and HipBST Ec . Finally, we show that the target of HipT Lp is likely not conserved with any characterized HipA or HipT toxin. This work serves as a unique comparison of a TA system across bacterial species and illustrates the molecular diversity that exists within a single TA family.

ABSTRACT Peritoneal metastases (PM) portend limited survival in patients with Gastric Adenocarcinoma (GCa), and strategies to prevent and/or more effectively treat PM are needed. Existing models are limited in recapitulating key elements of the peritoneal metastatic cascade. To explore the underlying cellular and molecular mechanisms of PM, we have developed an ex vivo human peritoneal explant model. Fresh peritoneal tissue samples were obtained from patients undergoing abdominal surgery and suspended, mesothelial layer down but without direct contact, above a monolayer of red-fluorescent stained AGS human GCa cells for 24hrs, then washed and cultured for a further 3 days. Implantation and invasion of GCa cells within the explant were examined using real-time confocal fluorescence microscopy. Superficial implantation of AGS GCa cells within the mesothelial surface was readily detected, and colonies expanded over 3 days. To investigate the sensitivity of the model to altered GCa cellular implantation, we stably transfected AGS cells with E-Cadherin, restoring the E-Cadherin that they otherwise lack. This markedly suppressed implantation and invasion of AGS cells into the submesothelial mesenchymal layer. Here we show that this ex vivo human peritoneal explant model is responsive to manipulation of genetic factors that regulate peritoneal implantation and invasion by GCa cells, with reproducible results.

Abstract The basal breast cancer subtype is enriched for triple-negative breast cancer (TNBC) and displays consistent large chromosomal deletions. Here, we characterize the evolution and maintenance of chromosome 4p (chr4p) loss in basal breast cancer. TCGA data analysis showed recurrent deletion of chr4p in basal breast cancer. Phylogenetic analysis of a unique panel of 23 primary tumor/patient-derived xenograft basal breast cancers revealed early evolution of chr4p deletion. Mechanistically we show that Chr4p loss is associated with enhanced proliferation. Gene function studies identified an unknown gene, C4orf19, within chr4p, which suppressed proliferation when overexpressed and is a novel member of a PDCD10-GCKIII kinase module, we name as PGCA1 . Genome-wide pooled overexpression screens using a barcoded library of human open reading frames, identified chromosomal regions, including chr4p, that suppress proliferation when overexpressed in a context-dependent manner implicating network interactions. Together this sheds light on the early emergence of complex aneuploid karyotypes involving chr4p and adaptive landscapes shaping breast cancer genomes.