ABSTRACT Potato brown rot, caused by Ralstonia solanacearum , is one of the most destructive diseases of potatoes. The pathogen could hide in the tuber, leading to the rotting tubers. However, few mechanisms of pathogenesis in tubers caused by brown rot were reported. Here, we identified a highly virulent type III effector RipBH, which is not only required for the pathogenesis of potato brown rot but also displays strong cell toxicity in yeast and tobacco. We found RipBH is a novel structural cysteine protease with a large ankyrin repeat domain that contains 10 ankyrin repeats, we named it as an ankyrin cysteine protease. Biochemical analysis showed that all the ankyrin repeats are required for virulence, and the first five ankyrin repeats are indispensable for auto-cleavage site recognition. Further analysis showed that RipBH triggered autophagy-associated cell death. The ankyrin cysteine protease effector existed extensively in plant and animal pathogens suggesting the ankyrin cysteine protease effectors are functionally essential for pathogen pathogenesis. Our study enhances our understanding of this type of cysteine protease and illustrates the pathogenesis of cysteine protease in potato brown rot.

The interactions of a series of bisubstrate analogs with protein N-terminal methyltransferase 1 (NTMT1) were examined to probe the molecular properties of the NTMT1 active site through biochemical characterization and structural studies. Our results indicate that a 2-C to 4-C atom linker enables its respective bisubstrate analog to occupy both substrate and cofactor binding sites of NTMT1, but the bisubstrate analog with a 5-C atom linker only interacts with the substrate binding site and functions as a substrate. Furthermore, the 4-C atom linker is the optimal and produces the most potent inhibitor (Ki, app = 130 pM) for NTMT1 to date, displaying over 100,000-fold selectivity over other methyltransferases and 3,000-fold even to its homolog NTMT2. This study reveals the molecular basis for the plasticity of the NTMT1 active site. Additionally, our study outlines a general guidance on the development of bisubstrate inhibitors for any methyltransferases.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract The PRC2 (Polycomb repressive complex 2) complex is a multi-component histone H3K27 methyltransferase, best known for silencing Hox genes during embryonic development. The Polycomb-like proteins PHF1, MTF2 and PHF19 are critical components of PRC2 by stimulating its catalytic activity in embryonic stem (ES) cells. The Tudor domains of PHF1/19 have been previously shown to be readers of H3K36me3 in vitro . However, some other studies suggest that PHF1 and PHF19 co-localize with the H3K27me3 mark, but not H3K36me3 in cells. Here, we provide further evidence that PHF1 co-localizes with H3tK27 in testis, and its Tudor domain preferentially binds to H3tK27me3 over canonical H3K27me3 in vitro . Our complex structures of the Tudor domains of PHF1 and PHF19 with H3tK27me3 shed light on the molecular basis for preferential recognition of H3tK27me3 by PHF1 and PHF19 over canonical H3K27me3, implicating that H3tK27me3 might be a physiological ligand of PHF1/19.

This study aimed to reveal the role and mechanism of MG-132 in delaying hyperlipidemia-induced senescence of vascular smooth muscle cells (VSMCs).

Abstract The CTLH complex is a multi-subunit ubiquitin ligase complex that recognizes substrates with Pro/N-degrons via the substrate receptor GID4. Recently, focus has turned to this complex as a potential mediator of targeted protein degradation, but the role GID4-mediated substrate ubiquitylation and proteasomal degradation plays in humans has thus far remained unclear. Here, we report PFI-7, a potent, selective, and cell-active chemical probe that antagonizes Pro/N-degron binding to human GID4. Use of PFI-7 in proximity-dependent biotinylation enabled the identification of dozens of endogenous GID4-interacting proteins that bind via the GID4 substrate binding pocket, only a subset of which possess canonical Pro/N-degron sequences. GID4 interactors are enriched for nuclear and nucleolar proteins including RNA helicases. GID4 antagonism by PFI-7 altered protein levels of several proteins including RNA helicases as measured by label-free quantitative proteomics, defining proteins that are regulated by GID4 and the CTLH complex in humans. Interactions with GID4 via Pro/N-degron pathway did not result in proteasomal degradation, demonstrating that CTLH interactors are regulated through a combination of degradative and non-degradative functions. The lack of degradation of GID4 interactors highlights potential challenges in utilizing GID4-recruiting bifunctional molecules for targeted protein degradation. Going forward, PFI-7 will be a valuable research tool for defining CTLH complex biology and honing targeted protein degradation strategies.

The CDY (Chromodomain on the Y) family is a small family of chromodomain containing proteins, whose chromodomains closely resemble those in HP1 and Polycomb. The CDY proteins play an essential role in normal spermatogenesis and brain development. Dysregulation of their expression has been linked to male infertility and various neurological diseases. Like the chromodomains of HP1 and Polycomb, the CDY chromodomains also recognize the lysine-methylated ARKS motif embedded in histone and non-histone proteins. Interestingly, the CDY chromodomains exhibit different binding preferences for the lysine-methylated ARKS motif in different sequence contexts. Here, we present the structural basis for selective binding of CDY1 to H3K9me3 and preferential binding of CDYL2 to H3tK27me3 over H3K27me3. Based on our structural, binding and mutagenesis data, we synthesized a more CDYL1/2 selective peptidic ligand UNC4850. Our work provides critical implications that CDYL1b's role in the regulation of neural development is dependent on its recognition of lysine-methylated ARKS motifs.

Protein N-terminal methyltransferases (NTMTs) methylate the α-N-terminal amines of proteins starting with the canonical X-P-K/R motif. Genetic studies imply that NTMT1 regulates cell mitosis and DNA damage re-pair. Herein, we report the rational design and development of the first potent peptidomimetic inhibitors for NTMT1. Biochemical and co-crystallization studies manifest that BM30 is a com-petitive inhibitor to the peptide substrate and noncompetitive to the cofactor S-adenosylmethionine. BM30 exhibits over 100-fold selectivity to NTMT1/2 among a panel of 41 methyltransferases, indicating the poten-tial to achieve high selectivity when targeting the peptide substrate binding site of NTMT1/2. Its cell-permeable analog DC432 (IC50 of 54 nM) decreases the N-terminal methylation level of SET protein in HCT116 cells. This proof-of principle study provides valuable probes for NTMT1/2 and highlights the op-portunity to develop more cell-potent inhibitors to elucidate the function of NTMTs in future.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

MBTD1, a H4K20me reader, has recently been identified as a component of the NuA4/TIP60 acetyltransferase complex, regulating gene expression and DNA repair. NuA4/TIP60 inhibits 53BP1 binding to chromatin through recognition of the H4K20me mark by MBTD1 and acetylation of H2AK15, blocking the ubiquitination mark required for 53BP1 localization at DNA breaks. The NuA4/TIP60 non-catalytic subunit EPC1 enlists MBTD1 into the complex, but the detailed molecular mechanism remains incompletely explored. Here, we present the crystal structure of the MBTD1-EPC1 complex, revealing a hydrophobic C-terminal fragment of EPC1 engaging the MBT repeats of MBTD1 in a site distinct from the H4K20me binding site. Different cellular assays validate the physiological significance of the key residues involved in the MBTD1-EPC1 interaction. Our study provides a structural framework for understanding the mechanism by which MBTD1 recruits the NuA4/TIP60 acetyltransferase complex to influence transcription and DNA repair pathway choice.