Transposon systems are widely used for generating mutations in various model organisms. PiggyBac ( PB ) has recently been shown to transpose efficiently in the mouse germ line and other mammalian cell lines. To facilitate PB 's application in mammalian genetics, we characterized the properties of the PB transposon in mouse embryonic stem (ES) cells. We first measured the transposition efficiencies of PB transposon in mouse embryonic stem cells. We next constructed a PB / SB hybrid transposon to compare PB and Sleeping Beauty ( SB ) transposon systems and demonstrated that PB transposition was inhibited by DNA methylation. The excision and reintegration rates of a single PB from two independent genomic loci were measured and its ability to mutate genes with gene trap cassettes was tested. We examined PB 's integration site distribution in the mouse genome and found that PB transposition exhibited local hopping. The comprehensive information from this study should facilitate further exploration of the potential of PB and SB DNA transposons in mammalian genetics.

One Two T T cells develop in the thymus, where they proceed through several developmental stages, losing alternative lineage potential as they progress. The molecular regulation of this developmental process, however, is not fully understood (see the Perspective by Di Santo ). P. Li et al. (p. 85 , published online 10 June), L. Li et al. (p. 89 ), and Ikawa et al. (p. 93 ) now identify expression of the zinc finger transcription factor Bcl11b as the earliest checkpoint in T cell development in mice. Genetic deletion of Bcl11b in developing T cells inhibited commitment to the T cell lineage. Under conditions that should have stimulated T lineage differentiation, Bcl11b -deficient T cell progenitors failed to up-regulate genes associated with lineage-committed T cells and maintained stem cell– and progenitor cell–associated gene expression. In both developing and committed T cells, loss of Bcl11b resulted in the generation of cells that resembled natural killer (NK) cells in both phenotype and function. These NK-like cells could be expanded easily in vitro and possessed antitumor cytotoxicity, but they did not exhibit cytotoxicity against normal cells and were not tumorigenic. Because T cells are much easier to obtain from human patients than NK cells, deletion of Bcl11b in T cells may thus provide a source of easy-to-grow NK cells for cell-based antitumor therapies.

Somatic cells can be reprogrammed to induced pluripotent stem cells (iPSCs) by expressing four transcription factors: Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc. Here we report that enhancing RA signaling by expressing RA receptors (RARs) or by RA agonists profoundly promoted reprogramming, but inhibiting it using a RAR-α dominant-negative form completely blocked it. Coexpressing Rarg (RAR-γ) and Lrh-1 (liver receptor homologue 1; Nr5a2) with the four factors greatly accelerated reprogramming so that reprogramming of mouse embryonic fibroblast cells to ground-state iPSCs requires only 4 d induction of these six factors. The six-factor combination readily reprogrammed primary human neonatal and adult fibroblast cells to exogenous factor-independent iPSCs, which resembled ground-state mouse ES cells in growth properties, gene expression, and signaling dependency. Our findings demonstrate that signaling through RARs has critical roles in molecular reprogramming and that the synergistic interaction between Rarg and Lrh1 directs reprogramming toward ground-state pluripotency. The human iPSCs described here should facilitate functional analysis of the human genome.

Target protein degradation (TPD) has emerged as a revolutionary approach in drug discovery, leveraging the cell's intrinsic machinery to selectively degrade disease-associated proteins. Nanoluciferase (nLuc) fusion proteins and the NanoBiT technology offer two robust and sensitive screening platforms to monitor the subtle changes in protein abundance induced by TPD molecules. Despite these advantages, concerns have arisen regarding potential degradation artifacts introduced by tagging systems due to the presence of lysine residues on them, prompting the development of alternative tools. In this study, we introduce HiBiT-RR and nLucK0, variants devoid of lysine residues, to mitigate such artifacts. Our findings demonstrate that HiBiT-RR maintains a similar sensitivity and binding affinity with the original HiBiT. Moreover, the comparison between nLucWT and nLucK0 constructs reveals variations in degradation patterns induced by certain TPD molecules, emphasizing the importance of choosing appropriate tagging systems to ensure the reliability of experimental outcomes in studying protein degradation processes.

Abstract The scaffolding function of receptor interacting protein kinase 1 (RIPK1) confers intrinsic and extrinsic resistance to immune checkpoint blockades (ICBs) and has emerged as a promising target for improving cancer immunotherapies. To address the challenge posed by a poorly defined binding pocket within the intermediate domain, we harnessed proteolysis targeting chimera (PROTAC) technology to develop a first-in-class RIPK1 degrader, LD4172. LD4172 exhibited potent and selective RIPK1 degradation both in vitro and in vivo . Degradation of RIPK1 by LD4172 triggered immunogenic cell death (ICD) and enriched tumor-infiltrating lymphocytes and substantially sensitized the tumors to anti-PD1 therapy. This work reports the first RIPK1 degrader that serves as a chemical probe for investigating the scaffolding functions of RIPK1 and as a potential therapeutic agent to enhance tumor responses to immune checkpoint blockade therapy.

Abstract The causal mechanism of Alzheimer’s disease is extremely complex. It usually requires a huge number of samples to achieve a good statistical power in association studies. In this work, we illustrated a different strategy to identify AD risk genes by clustering AD patients into modules based on their single-patient differential expression signatures. Evaluation suggested that our method could enrich AD patients with common clinical manifestations. Applying it to a cohort of only 310 AD patients, we identified 175 AD risk loci at a strict threshold of empirical p < 0.05 while only two loci were identified using all the AD patients. As an evaluation, we collected 23 AD risk genes reported in a recent large-scale meta-analysis and found that 18 of them were re-discovered by association studies using clustered AD patients, while only three of them were re-discovered using all AD patients. Functional annotation suggested that AD associated genetic variants mainly disturbed neuronal/synaptic function. Our results suggested module analysis, even randomly clustering, helped to enrich AD patients affected by the common risk variants.

Fusicoccane (FC)-type diterpenoids are a class of diterpenoids characterized by a unique 5-8-5 ring system and exhibit diverse biological activities. Recently, we identified a novel FC-type diterpene synthase MgMS, which produces a myrothec-15(17)-en-7-ol (1) hydrocarbon skeleton, however, its tailoring congeners have not been elucidated. Here, we discovered two additional gene clusters Bn and Np, each encoding a highly homologous terpene synthase to MgMS but distinct tailoring enzymes. Heterologous expression of the terpene synthases BnMS and NpMS yielded the same product as MgMS. Subsequent introduction of three P450 enzymes MgP450, BnP450 and NpP450 from individual gene clusters resulted in four new FC-type diterpenoids 2-5. Notably, MgP450 serves as the first enzyme responsible for hydroxylation of the C19 methyl group, whereas NpP450 functions as a multifunctional P450 enzyme involved in the oxidations at C5, C6, and C19 positions of the 5-8-5 tricyclic skeleton. C5 oxidation of the hydrocarbon skeleton 1 led to broadening of the NMR signals and incomplete spectra, which was resolved by high-temperature NMR spectral analysis.

Objective: To develop a simple and effective prognostic scoring system to predict the efficacy of drug-eluting bead-transcatheter arterial chemoembolization (DEB-TACE) in the treatment of hepatocellular carcinoma (HCC). Methods: Data were retrospectively collected from 230 patients with HCC who received DEB-TACE treatment at six medical centers between January 2019 and December 2022. We developed a predictive score based on independent risk factors for overall survival (OS), validated the model using a validation cohort, and compared its prognostic accuracy with commonly used HCC staging systems. Results: The number of tumors, albumin-bilirubin levels, alpha-fetoprotein levels, and portal vein thrombus grade were identified as independent factors influencing OS. Based on these factors, we established the DEB-TACE treatment of HCC (DTH) scoring system. The DTH score correlated well with OS, which decreased as the DTH score increased. According to the DTH score, patients were categorized into three risk groups: low-risk (DTH-A, 0– 4 points), medium-risk (DTH-B, 5– 6 points), and high-risk (DTH-A, 7 points). The OS of each risk group was 18.73± 0.62 months, 12.73± 0.10 months, and 6.93± 0.19 months, respectively (p< 0.001). The external cohort validation confirmed the accuracy of the DTH score, demonstrating superior predictive performance compared to other commonly used HCC scoring systems. Conclusion: The DTH-HCC scoring system effectively predicts the outcomes of HCC patients undergoing DEB-TACE as initial treatment. This model can aid in the initial planning and decision-making process for DEB-TACE treatment in HCC patients. Keywords: hepatocellular carcinoma, transcatheter arterial chemoembolization, prognosis prediction model

Epigenetic dysregulation has been widely reported in patients of Alzheimer's disease (AD) and epigenetic drugs are gaining particular interest as a potential candidate therapy target. However, it is less clear how epigenetic dysregulation contributes to AD development. In this work, we performed regulatory divergence analysis using large-scale AD brain RNA-seq data and reported a widespread existence of regulatory degeneration among AD patients. It seems that transcription factor (TF)-mediated regulations get weakened or lost during AD development, resulting in disruption of normal neuronal function, especially including protein degradation, neuroinflammation, mitochondria and synaptic dysfunction. The regulatory degeneration burden (RDB) is well correlated with the detrimental clinical manifestations of AD patients. Studies of epigenetic marks, including histone modification, open chromatin accessibility and three TF binding sites supported the existence of regulatory degeneration. It suggested that epigenetic dysregulation contributed to regulatory degeneration, which also explained the consequence of epigenetic dysregulation. Among the epigenetic regulators, HDAC1 was proposed as a potential participator in such a process. Overall, our computational analysis suggested a novel causal mechanism of AD development and proposed HDAC1 as a drug target to treat AD.