Abstract Viral CD8 + epitopes are generated by the cellular turnover of viral proteins, predominantly by the proteasome. Mutations located within viral epitopes can result in escape from memory T cells but the contribution of mutations in flanking regions of epitopes in SARS-CoV-2 has not been investigated. Focusing on two of the most dominant SARS-CoV-2 nucleoprotein CD8 + epitopes, we identified mutations in epitope flanking regions and investigated the contribution of these mutations to antigen processing and T cell activation using SARS-CoV-2 nucleoprotein transduced B cell lines and in vitro proteasomal processing of peptides. We found that decreased NP 9-17 -B*27:05 CD8 + T cell responses to the NP-Q7K mutation correlated with lower epitope surface expression, likely due to a lack of efficient epitope production by the proteasome, suggesting immune escape caused by this mutation. In contrast, NP-P6L and NP-D103N/Y mutations flanking the NP 9-17 -B*27:05 and NP 105-113 -B*07:02 epitopes, respectively, increased CD8 + T cell responses associated with enhanced epitope production by the proteasome. Our results provide evidence that SARS-CoV-2 mutations outside the epitope could have a significant impact on antigen processing and presentation, thereby contributing to escape from immunodominant T cell responses. Alternatively, mutations could enhance antigen processing and efficacy of T cell recognition, opening new avenues for improving future vaccine designs. One Sentence Summary Natural mutations in the flanking regions of known immunodominant SARS-CoV-2 nucleoprotein epitopes can decrease CD8 + T cell responses leading to partial escape.

Abstract Immunomodulatory imide drugs (IMiDs) including thalidomide, lenalidomide, and pomalidomide, can be used to induce degradation of a protein of interest that is fused to a short zinc finger (ZF) degron motif. These IMiDs, however, also induce degradation of endogenous neosubstrates, including IKZF1 and IKZF3. To improve degradation selectivity, we took a bump-and-hole approach to design and screen bumped IMiD analogs against 8380 ZF mutants. This yielded a bumped IMiD analog that induces efficient degradation of a mutant ZF degron, while not affecting other cellular proteins, including IKZF1 and IKZF3. In proof-of-concept studies, this system was applied to induce efficient degradation of TRIM28, a disease-relevant protein with no known small molecule binders. We anticipate that this system will make a valuable addition to the current arsenal of degron systems for use in target validation. One-Sentence Summary Engineered zinc-finger-based degrons enable targeted protein degradation induced by selective molecular glues.

Lentiviral vector (LVV)-mediated cell and gene therapies have the potential to cure diseases that currently require lifelong intervention. However, the requirement for plasmid transfection hinders large-scale LVV manufacture. Moreover, large-scale plasmid production, testing, and transfection contribute to operational risk and the high cost associated with this therapeutic modality. Thus, we developed LVV packaging and producer cell lines, which reduce or eliminate the need for plasmid transfection during LVV manufacture. To develop a packaging cell line, lentiviral packaging genes were stably integrated by random integration of linearized plasmid DNA. Then, to develop

Hematopoietic stem cells (HSCs) reconstitute multilineage human hematopoiesis after clinical bone marrow (BM) transplantation and are the cells of origin of some hematological malignancies. Although HSCs provide multilineage engraftment, individual murine HSCs are lineage biased and contribute unequally to blood cell lineages. Here, we performed high-throughput single-cell RNA sequencing in mice after xenograft with molecularly barcoded adult human BM HSCs. We demonstrated that human individual BM HSCs are also functionally and transcriptionally lineage biased. Specifically, we identified platelet-biased and multilineage human HSCs. Quantitative comparison of transcriptomes from single HSCs from young and aged BM showed that both the proportion of platelet-biased HSCs and their level of transcriptional platelet priming increase with age. Therefore, platelet-biased HSCs and their increased prevalence and transcriptional platelet priming during aging are conserved features of mammalian evolution.

Hematopoietic stem cells (HSC) reconstitute multi-lineage human hematopoiesis after clinical bone marrow transplantation and are the cells-of-origin of hematological malignancies. Though HSC provide multi-lineage engraftment, individual murine HSCs are lineage-biased and contribute unequally to blood cell lineages. Now, by combining xenografting of molecularly barcoded adult human bone marrow (BM) HSCs and high-throughput single cell RNA sequencing we demonstrate that human individual BM HSCs are also functionally and transcriptionally lineage biased. Specifically, we identify platelet-biased and multi-lineage human HSCs. Quantitative comparison of transcriptomes from single HSCs from young, and aged, BM show that both the proportion of platelet-biased HSCs, and their level of transcriptional platelet priming, increases with age. Therefore, platelet-biased HSCs, as well as their increased prevalence and elevated transcriptional platelet priming during ageing, are conserved between human and murine hematopoiesis.

ABSTRACT Regulatory interactions mediated by transcription factors (TFs) make up complex networks that control cellular behavior. Fully understanding these gene regulatory networks (GRNs) offers greater insight into the consequences of disease-causing perturbations than studying single TF binding events in isolation. Chromosomal translocations of the Mixed Lineage Leukemia gene ( MLL ) produce MLL fusion proteins such as MLL-AF4, causing poor prognosis acute lymphoblastic leukemias (ALLs). MLL-AF4 is thought to drive leukemogenesis by directly binding to genes and inducing aberrant overexpression of key gene targets, including anti-apoptotic factors such as BCL-2. However, this model minimizes the potential for circuit generated regulatory outputs, including gene repression. To better understand the MLL-AF4 driven regulatory landscape, we integrated ChIP-seq, patient RNA-seq and CRISPR essentiality screens to generate a model GRN. This GRN identified several key transcription factors, including RUNX1, that regulate target genes using feed-forward loop and cascade motifs. We used CRISPR screening in the presence of the BCL-2 inhibitor venetoclax to identify functional impacts on apoptosis. This identified an MLL-AF4:RUNX1 cascade that represses CASP9, perturbation of which disrupts venetoclax induced apoptosis. This illustrates how our GRN can be used to better understand potential mechanisms of drug resistance acquisition. Graphical abstract caption A network model of the MLL-AF4 regulatory landscape identifies feed-forward loop and cascade motifs. Functional screening using CRISPR and venetoclax identified an MLL-AF4:RUNX1: CASP9 repressive cascade that impairs drug-induced cell death.