Abstract The COVID-19 pandemic continues to be a public health threat with emerging variants of SARS-CoV-2. Nirmatrelvir (PF-07321332) is a reversible, covalent inhibitor targeting the main protease (Mpro) of SARS-CoV-2 and the active protease inhibitor in PAXLOVID ™ (nirmatrelvir tablets and ritonavir tablets). We evaluated the in vitro catalytic activity and in vitro potency of nirmatrelvir against the main protease (M pro ) of prevalent variants of concern (VOC) or variants of interest (VOI): Alpha (α, B.1.1.7), Beta (β, B.1.351), Delta (δ, B1.617.2), Gamma ( γ , P.1), Lambda (λ, B.1.1.1.37/C37), Omicron (o, B.1.1.529) as well as the original Washington or wildtype strain. These VOC/VOI carry prevalent mutations at varying frequencies in the M pro specifically for: α, β, γ (K90R), λ (G15S) and o (P132H). In vitro biochemical enzymatic assay characterization of the enzyme kinetics of the mutant M pros demonstrate that they are catalytically comparable to wildtype. Nirmatrelvir has similar potency against each mutant M pro including P132H that is observed in the Omicron variant with a Ki of 0.635 nM as compared to a Ki of 0.933nM for wildtype. The molecular basis for these observations were provided by solution-phase structural dynamics and structural determination of nirmatrelvir bound to the o, λ and β Mpro at 1.63 - 2.09 Å resolution. These in vitro data suggest that PAXLOVID has the potential to maintain plasma concentrations of nirmatrelvir many-fold times higher than the amount required to stop the SARS-CoV-2 VOC/VOI, including Omicron, from replicating in cells (1).

Alanine-serine-cysteine transporter 2 (ASCT2, SLC1A5) is the primary transporter of glutamine in cancer cells and regulates the mTORC1 signaling pathway. The SLC1A5 function involves finely tuned orchestration of two domain movements that include the substrate-binding transport domain and the scaffold domain. Here, we present cryo-EM structures of human SLC1A5 and its complex with the substrate, L-glutamine in an outward-facing conformation. These structures reveal insights into the conformation of the critical ECL2a loop which connects the two domains, thus allowing rigid body movement of the transport domain throughout the transport cycle. Furthermore, the structures provide new insights into substrate recognition, which involves conformational changes in the HP2 loop. A putative cholesterol binding site was observed near the domain interface in the outward-facing state. Comparison with the previously determined inward-facing structure of SCL1A5 provides a basis for a more integrated understanding of substrate recognition and transport mechanism in the SLC1 family. Our structures are likely to aid the development of potent and selective SLC1A5 inhibitors for the treatment of cancer and autoimmune disorders.