Abstract Rad52 recombinase can cause gross chromosomal rearrangements (GCRs). However, the mechanism of Rad52-dependent GCRs remains unclear. Here, we show that fission yeast Rad8/HLTF facilitates Rad52-dependent GCRs through the ubiquitination of lysine 107 (K107) of PCNA, a DNA sliding clamp. Loss of Rad8 reduced isochromosomes resulting from centromere inverted repeat recombination. Rad8 HIRAN and RING finger mutations reduced GCRs, suggesting that Rad8 facilitates GCRs through 3’ DNA-end binding and ubiquitin ligase activity. Mms2 and Ubc4 but not Ubc13 ubiquitin-conjugating proteins were required for GCRs. Consistent with this, PCNA K107R but not K164R mutation greatly reduced GCRs. Rad8-dependent PCNA K107 ubiquitination facilitates Rad52-dependent GCRs, as PCNA K107R, rad8 , and rad52 mutations epistatically reduced GCRs. Remarkably, K107 is located at the interface between PCNA subunits, and an interface mutation D150E bypassed the requirement of PCNA K107 ubiquitination for GCRs. This study uncovers the role of Rad8-dependent PCNA K107 ubiquitination in Rad52-dependent GCRs.

This study evaluated the dysregulation of TCF4 isoforms and differential exon usage (DEU) in corneal endothelial cells (CECs) of Fuchs endothelial corneal dystrophy (FECD) with or without trinucleotide repeat (TNR) expansion in the intron region of the TCF4 gene.

Voltage-sensing phosphatase (VSP) exhibits voltage-dependent phosphatase activity toward phosphoinositides. VSP generates a specialized phosphoinositide environment in mammalian sperm flagellum. However, the voltage-sensing mechanism of VSP in spermatozoa is not yet characterized. Here, we found that VSP is activated during sperm maturation, indicating that electric signals in immature spermatozoa are essential. Using a heterologous expression system, we show the voltage-sensing property of mouse VSP (mVSP). The voltage-sensing threshold of mVSP is approximately −30 mV, which is sensitive enough to activate mVSP in immature spermatozoa. We also report several knock-in mice in which we manipulate the voltage-sensitivity or electrochemical coupling of mVSP. Notably, the V312R mutant, with a minor voltage-sensitivity change, exhibits abnormal sperm motility after, but not before, capacitation. Additionally, the V312R mutant shows a significant change in the acyl-chain profile of phosphoinositide. Our findings suggest that electrical signals during sperm maturation are crucial for establishing the optimal phosphoinositide environment in spermatozoa. Membrane potentials in living cells can function as electrical signals. Here, the authors report that spermatozoa utilize their electrical signals during the maturing stage to create appropriate membrane lipids environment that is important for sperm motility.

Abstract mRNA vaccines against SARS-CoV-2 were rapidly developed and effective during the pandemic. However, some limitations remain to be resolved, such as the short-lived induced immune response and certain adverse effects. Therefore, there is an urgent need to develop new vaccines that address these issues. While live-attenuated vaccines are a highly effective modality, they pose a risk of adverse effects, including virulence reversion. In the current study, we constructed a live-attenuated vaccine candidate, BK2102, combining naturally occurring virulence-attenuating mutations in the NSP14 , NSP1 , spike and ORF7-8 coding regions. Intranasal inoculation with BK2102 induced humoral and cellular immune responses in Syrian hamsters without apparent tissue damage in the lungs, leading to protection against a SARS-CoV-2 D614G and an Omicron BA.5 strains. The neutralizing antibodies induced by BK2102 persisted for up to 364 days, which indicated that they confer long-term protection against infection. Furthermore, we confirmed the safety of BK2102 using transgenic (Tg) mice expressing human ACE2 (hACE2), that are highly susceptible to SARS-CoV-2. BK2102 did not kill the Tg mice, even when virus was administered at a dose of 10 6 plaque-forming units (PFU), while 10 2 PFU of the D614G strain or an attenuated strain lacking the furin cleavage site (FCS) of the spike was sufficient to kill mice. These results suggest that BK2102 is a promising live-vaccine candidate strain that confers long-term protection without significant virulence.

Ribonucleoprotein (RNP) granules are membraneless electron-dense structures rich in RNAs and proteins, and involved in various cellular processes. Two RNP granules in male germ cells, intermitochondrial cement and the chromatoid body (CB), are associated with PIWI-interacting RNAs (piRNAs) and are required for transposon silencing and spermatogenesis. Other RNP granules in male germ cells, the reticulated body and CB remnants, are also essential for spermiogenesis. In this study, we disrupted FBXO24, a testis-enriched F-box protein, in mice and found numerous membraneless electron-dense granules accumulated in sperm flagella. Fbxo24 knockout (KO) mice exhibited malformed flagellar structures, impaired sperm motility, and male infertility, likely due to the accumulation of abnormal granules. The amount and localization of known RNP granule-related proteins were not disrupted in Fbxo24 KO mice, suggesting that the accumulated granules were distinct from known RNP granules. Further studies revealed that RNAs and two importins, IPO5 and KPNB1, abnormally accumulated in Fbxo24 KO spermatozoa. In addition, IPO5 and KPNB1 were recruited to stress granules, RNP complexes, when cells were treated with oxidative stress or a proteasome inhibitor. These results suggest that FBXO24 plays a critical role in preventing the accumulation of importins and RNP granules in sperm flagella.