In fruit fly research, chromosomal deletions are indispensable tools for mapping mutations, characterizing alleles and identifying interacting loci. Most widely used deletions were generated by irradiation or chemical mutagenesis. These methods are labor-intensive, generate random breakpoints and result in unwanted secondary mutations that can confound phenotypic analyses. Most of the existing deletions are large, have molecularly undefined endpoints and are maintained in genetically complex stocks. Furthermore, the existence of haplolethal or haplosterile loci makes the recovery of deletions of certain regions exceedingly difficult by traditional methods, resulting in gaps in coverage. Here we describe two methods that address these problems by providing for the systematic isolation of targeted deletions in the D. melanogaster genome. The first strategy used a P element–based technique to generate deletions that closely flank haploinsufficient genes and minimize undeleted regions. This deletion set has increased overall genomic coverage by 5–7%. The second strategy used FLP recombinase and the large array of FRT-bearing insertions described in the accompanying paper1 to generate 519 isogenic deletions with molecularly defined endpoints. This second deletion collection provides 56% genome coverage so far. The latter methodology enables the generation of small custom deletions with predictable endpoints throughout the genome and should make their isolation a simple and routine task.

Nanobodies that neutralize Monoclonal antibodies that bind to the spike protein of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) show therapeutic promise but must be produced in mammalian cells and need to be delivered intravenously. By contrast, single-domain antibodies called nanobodies can be produced in bacteria or yeast, and their stability may enable aerosol delivery. Two papers now report nanobodies that bind tightly to spike and efficiently neutralize SARS-CoV-2 in cells. Schoof et al. screened a yeast surface display of synthetic nanobodies and Xiang et al. screened anti-spike nanobodies produced by a llama. Both groups identified highly potent nanobodies that lock the spike protein in an inactive conformation. Multivalent constructs of selected nanobodies achieved even more potent neutralization. Science , this issue p. 1473 , p. 1479

Abstract The SARS-CoV-2 protein Nsp2 has been implicated in a wide range of viral processes, but its exact functions, and the structural basis of those functions, remain unknown. Here, we report an atomic model for full-length Nsp2 obtained by combining cryo-electron microscopy with deep learning-based structure prediction from AlphaFold2. The resulting structure reveals a highly-conserved zinc ion-binding site, suggesting a role for Nsp2 in RNA binding. Mapping emerging mutations from variants of SARS-CoV-2 on the resulting structure shows potential host-Nsp2 interaction regions. Using structural analysis together with affinity tagged purification mass spectrometry experiments, we identify Nsp2 mutants that are unable to interact with the actin-nucleation-promoting WASH protein complex or with GIGYF2, an inhibitor of translation initiation and modulator of ribosome-associated quality control. Our work suggests a potential role of Nsp2 in linking viral transcription within the viral replication-transcription complexes (RTC) to the translation initiation of the viral message. Collectively, the structure reported here, combined with mutant interaction mapping, provides a foundation for functional studies of this evolutionary conserved coronavirus protein and may assist future drug design.

Abstract The Hsp90 molecular chaperone collaborates with the phosphorylated Cdc37 cochaperone to maintain kinase proteostasis through the folding and activation of its many client kinases. As with many kinases, the Hsp90 client kinase CRaf is activated by phosphorylation at specific regulatory sites. The cochaperone phosphatase PP5 dephosphorylates CRaf but also Cdc37 in an Hsp90-dependent manner. Although dephosphorylating Cdc37 has been proposed as a mechanism for releasing Hsp90-bound kinases, here we show that Hsp90 bound kinases sterically inhibit Cdc37 dephosphorylation indicating kinase release must occur before Cdc37 dephosphorylation. The cryo-EM structure of PP5 in complex with Hsp90:Cdc37:CRaf reveals how Hsp90 both activates PP5 and scaffolds its association with the bound CRaf to dephosphorylate a site at the C-terminus of the kinase domain. Thus, we directly show how Hsp90’s role in maintaining protein homeostasis goes beyond folding and activation to include post translationally modifying its client kinases.

The over-expression and aggregation of alpha-synuclein (aSyn) are linked to the onset and pathology of Parkinson's disease. Native monomeric aSyn exists in an intrinsically disordered ensemble of interconverting conformations, which has made its therapeutic targeting by small molecules highly challenging. Nonetheless, here we successfully target the monomeric structural ensemble of aSyn and thereby identify novel drug-like small molecules that impact multiple pathogenic processes. Using a surface plasmon resonance high-throughput screen, in which monomeric aSyn is incubated with microchips arrayed with tethered compounds, we identified novel aSyn interacting drug-like compounds. Because these small molecules could impact a variety of aSyn forms present in the ensemble, we tested representative hits for impact on multiple aSyn malfunctions in vitro and in cells including aggregation and perturbation of vesicular dynamics. We thereby identified a compound that inhibits aSyn misfolding and is neuroprotective, multiple compounds that restore phagocytosis impaired by aSyn overexpression, and a compound blocking cellular transmission of aSyn. Our studies demonstrate that drug-like small molecules that interact with native aSyn can impact a variety of its pathological processes. Thus, targeting the intrinsically disordered ensemble of aSyn offers a unique approach to the development of small molecule research tools and therapeutics for Parkinson's disease.