ABSTRACT Serology testing for COVID-19 is highly attractive because of the relatively short diagnosis time and the ability to test for an active immune response against the SARS-CoV-2. In many types of serology tests, the sensitivity and the specificity are directly influenced by the quality of the antigens manufactured. Protein purification of these recombinantly expressed viral antigens [ e.g. , spike and its receptor binding domain (RBD)] is an important step in the manufacturing process. Simple and high-capacity protein purification schemes for spike, RBD, and CR3022 mAb, recombinantly expressed in CHO and HEK293 cells, are reported in this article. The schemes consist of an affinity chromatography step and a desalting step. Purified proteins were validated in ELISA-based serological tests. Interestingly, extracellular matrix proteins [most notably heparan sulfate proteoglycan (HSPG)] were co-purified from spike-expressing CHO culture with a long cultivation time. HSPG-spike interaction could play a functional role in the pathology and the pathogenesis of SARS-CoV-2 and other coronaviruses.

The aim of this study was to examine DNA ligase activity and expression of DNA damage response pathway (DDR) genes in patients with stable angina (SA) and non-ST elevation myocardial infarction (NSTEMI) and determine whether they correlate with plaque morphology. Patients with coronary artery disease (CAD) have evidence of deoxyribonucleic acid (DNA) damage in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). It is unclear whether this represents excess damage or defective DNA repair activity. DNA ligase activity and the expression of 22 DDR genes were measured in PBMCs of patients (both SA (n = 47) and NSTEMI (n = 42)) and in age and gender-matched controls (n = 35). Target lesion anatomical assessment was undertaken with frequency domain optical coherent tomography. DNA ligase activity was different across the three groups of patients (control = 119 ± 53, NSTEMI = 115.6 ± 85.1, SA = 81 ± 55.7 units/g of nuclear protein; ANOVA p = 0.023). Pair wise comparison demonstrated that this significance is due to differences between the control and SA patients (p = 0.046). Genes involved in double strand break repair and nucleotide excision repair pathways were differentially expressed in patients with SA and NSTEMI. In SA patients, fibrocalcific plaques were strongly associated with GTSE1, DDB1, MLH3 and ERCC1 expression. By contrast, in NSTEMI patients the strongest association was observed between fibrous plaques and ATM and XPA expression. PBMCs from patients with CAD exhibit differences in DNA ligase activity and expression of DDR genes. Expression levels of certain DDR genes are strongly associated with plaque morphology and may play a role in plaque development and progression. Trial Registration Number URL: www.Clinicaltrials.gov; NCT02335086

Abstract Objective The objective of this investigation was to demonstrate that in vivo induction of hypertension (HTN) and in vitro cyclic stretch of aortic VSMCs can cause SGK-1-dependent production of cytokines to promote macrophage accumulation as agents of vascular remodeling. Methods HTN was induced in C57Bl/6 mice with AngiotensinII (AngII) infusion (1.46mg/kg/day x 21 days) with or without systemic infusion of EMD638683 (2.5mg/kg/day x 21 days), a selective SGK-1 inhibitor. Systolic blood pressure (SBP) was recorded on days 0 and 21. At terminal study, abdominal aortas were harvested to quantify SGK-1 activity (pSGK-1:SGK-1) by immunoblot. Additional replicates were digested and analyzed by flow cytometry for abundance of CD11b + /F4-80 + cells (macrophages). Plasma was analyzed by ELISA to quantify IL-6 and MCP-1. Aortic VSMCs from wild-type (WT) mice were subjected to 12% biaxial cyclic stretch for 3 or 12 hours +/- EMD638683 (10μM) and +/- SGK-1siRNA with subsequent QPCR for IL-6 and MCP-1 expression. Culture media was analyzed by ELISA for IL-6 and MCP-1. Aortic VSMCs from SGK-1 flox+/+ mice were transfected with Cre-Adenovirus to knockout SGK-1 (SGK-1KO VSMCs) and underwent parallel tension experimentation. Computational modeling was employed to simulate VSMC signaling due to mechanical strain and AngII. Statistical analysis included ANOVA with significance at p<0.05. Results SGK-1 activity (pSGK-1:SGK-1) was upregulated in the abdominal aorta of mice with HTN and significantly reduced by treatment with EMD638683. Concurrently, increased CD11b + /F4-80 + cells and plasma IL-6 levels in the HTN group and reduction with EMD638683 was observed. This mirrored the increased abundance of IL-6 in media from Stretch WT VSMCs, and attenuation of the effect with EMD638683. Treating WT VSMCs with SGK-1siRNA likewise inhibited IL-6 expression. MCP-1 also demonstrated increased expression and secretion into the media in WT VSMCs with Stretch. Further supporting the integral role of mechanical signaling through SGK-1, target gene expression and cytokine secretion was unchanged in SGK-1KO VSMCs with Stretch, and computer modeling confirmed SGK-1 as an intersecting node of signaling due to mechanical strain and AngII. In summation, this data suggests a biomechanical link between aortic VSMC mechanotransduction and cytokine production to promote macrophage accumulation, mediated in-part by SGK-1 activation. Conclusion Mechanotransduction through SGK-1 is instrumental in pro-inflammatory cytokine production and aortic macrophage accumulation in systemic HTN, therefore further investigation into targeting this kinase may present opportunities to modulate hypertensive vascular remodeling.

ABSTRACT Expression of recombinant proteins in mammalian cell factories relies on synthetic assemblies of genetic parts to optimally control flux through the product biosynthetic pathway. In comparison to other genetic part-types, there is a relative paucity of characterized signal peptide components, particularly for mammalian cell contexts. In this study, we describe a toolkit of signal peptide elements, created using bioinformatics-led and synthetic design approaches, that can be utilized to enhance production of biopharmaceutical proteins in Chinese Hamster Ovary cell factories. We demonstrate, for the first time in a mammalian cell context, that machine learning can be used to predict how discrete signal peptide elements will perform when utilized to drive ER translocation of specific single chain protein products. For more complex molecular formats, such as multichain monoclonal antibodies, we describe how a combination of in silico and targeted design rule-based in vitro testing can be employed to rapidly identify product-specific signal peptide solutions from minimal screening spaces. The utility of this technology is validated by deriving vector designs that increase product titers ≥ 1.8x, compared to standard industry systems, for a range of products, including a difficult-to-express monoclonal antibody. The availability of a vastly expanded toolbox of characterized signal peptide parts, combined with streamlined in silico/in vitro testing processes, will permit efficient expression vector re-design to maximize titers of both simple and complex protein products. GRAPHICAL ABSTRACT