Cold atmospheric pressure plasmas (CAPPs) have emerged over the last decade as a new promising therapy to fight cancer. CAPPs' antitumor activity is primarily due to the delivery of reactive oxygen and nitrogen species (RONS), but the precise determination of the constituents linked to this anticancer process remains to be done. In the present study, using a micro-plasma jet produced in helium (He), we demonstrate that the concentration of H2O2, NO2(-) and NO3(-) can fully account for the majority of RONS produced in plasma-activated buffer. The role of these species on the viability of normal and tumour cell lines was investigated. Although the degree of sensitivity to H2O2 is cell-type dependent, we show that H2O2 alone cannot account for the toxicity of He plasma. Indeed, NO2(-), but not NO3(-), acts in synergy with H2O2 to enhance cell death in normal and tumour cell lines to a level similar to that observed after plasma treatment. Our findings suggest that the efficiency of plasma treatment strongly depends on the combination of H2O2 and NO2(-) in determined concentrations. We also show that the interaction of the He plasma jet with the ambient air is required to generate NO2(-) and NO3(-) in solution.

The human seasonal coronavirus HKU1-CoV, which causes common colds worldwide, relies on the sequential binding to surface glycans and transmembrane serine protease 2 (TMPRSS2) for entry into target cells. TMPRSS2 is synthesized as a zymogen that undergoes autolytic activation to process its substrates. Several respiratory viruses, in particular coronaviruses, use TMPRSS2 for proteolytic priming of their surface spike protein to drive membrane fusion upon receptor binding. We describe the crystal structure of the HKU1-CoV receptor binding domain in complex with TMPRSS2, showing that it recognizes residues lining the catalytic groove. Combined mutagenesis of interface residues and comparison across species highlight positions 417 and 469 as determinants of HKU1-CoV host tropism. The structure of a receptor-blocking nanobody in complex with zymogen or activated TMPRSS2 further provides the structural basis of TMPRSS2 activating conformational change, which alters loops recognized by HKU1-CoV and dramatically increases binding affinity.

ABSTRACT The human seasonal coronavirus HKU1-CoV, which causes common colds worldwide, relies on the sequential binding to a cell-surface glycan and to TMPRSS2 for entry into target cells. TMPRSS2 is a cell surface protease synthesized as a zymogen that undergoes autolytic activation to process its substrates. Several respiratory viruses - in particular coronaviruses - use TMPRSS2 for proteolytic priming of their surface spike protein to drive membrane fusion upon receptor binding. We describe the crystal structure of the HKU1-CoV receptor binding domain in complex with TMPRSS2, showing that it recognizes residues lining the catalytic groove. Combined mutagenesis of interface residues and comparison across species highlight positions 417 and 469 as determinants of HKU1-CoV host tropism. The structure of a receptor- blocking nanobody in complex with zymogen or activated TMPRSS2 further provides the structural basis of the TMPRSS2 activating conformational change, altering loops recognized by HKU1-CoV and dramatically increasing its binding affinity.