Abstract Aerolysin-like proteins are a family of β-pore-forming toxins which are widely present in all kingdoms of life. Recently, this family of proteins is gaining attention because of their biotechnological application as nanopore sensors for sensing and sequencing of biomolecules. Here, we explore the possibilities of using the knowledge of the sequence and structure of proteins to screen and explore new potential nanopore candidates. However, in spite of the conserved structural fold, the sequence identity in this family is very low. This complicates their sequence alignment, hindering the understanding of their pore structure and properties, therefore limiting further biotechnological applications. In an attempt to further understand the properties of aerolysin-like pores, we analyzed the pore structure of three family members, Clostridium perfringens epsilon toxin (ETX), Laetiporus sulphureus lectin (LSL) and Bacillus thuringiensis parasporin-2, comparing it to aerolysin. Their structure and sensing capabilities for ssDNA were first assessed by in silico methods. Moreover, ETX was characterized experimentally in planar lipid membranes for the detection of biomolecules. We found that ETX can form three distinct pore conformations, each presenting a specific open pore current, and only one of them being able to translocate ssDNA. When the ssDNA translocate through ETX, the depth of current blockage is higher compared to aerolysin which indicates a higher sensitivity for molecular sensing. Our findings open a new venue for improving and diversifying nanopore capabilities for molecular sensing.

Abstract MolecularWebXR is our new website for education, science communication and scientific peer discussion in chemistry and biology built on WebXR. It democratizes multiuser, inclusive virtual reality (VR) experiences that are deeply immersive for users wearing high-end headsets, yet allow participation by users with consumer devices such as smartphones, possibly inserted into cardboard goggles for immersivity, or even computers or tablets. With no installs as it is all web-served, MolecularWebXR enables multiple users to simultaneously explore, communicate and discuss chemistry and biology concepts in immersive 3D environments, manipulating objects with their bare hands, either present in the same real space or scattered throughout the globe thanks to built-in audio features. A series of preset rooms cover educational material on chemistry and structural biology, and an empty room can be populated with material prepared ad hoc using moleculARweb’s VMD-based PDB2AR tool. We verified ease of use and versatility by users aged 12-80 in entirely virtual sessions or mixed real-virtual sessions at science outreach events, student instruction, scientific collaborations, and conference lectures. MolecularWebXR is available for free use without registration at https://molecularwebxr.org , and a blog post version of this preprint with embedded videos is available at https://go.epfl.ch/molecularwebxr-blog-post .

Abstract The immune response against an invading pathogen is generally associated with collateral tissue damage caused by the immune system itself. Consequently, several resilience mechanisms have evolved to attenuate the negative impacts of immune effectors. Antimicrobial peptides (AMPs) are small, cationic peptides that contribute to innate defenses by targeting negatively charged membranes of microbes 1, 2 . While being protective against pathogens, AMPs can be cytotoxic to host cells 1, 3 . Little is known of mechanisms that protect host tissues from AMP-induced immunopathology. Here, we reveal that a family of stress-induced proteins, the Turandots 4, 5 , protect Drosophila host tissues from AMPs, increasing resilience to stress. Deletion of several Turandot genes increases fly susceptibility to environmental stresses due to trachea apoptosis and poor oxygen supply. Tracheal cell membranes expose high levels of phosphatidylserine, a negatively charged phospholipid, sensitizing them to the action of AMPs. Turandots are secreted from the fat body upon stress and bind to tracheal cells to protect them against AMPs. In vitro , Turandot A binds to phosphatidylserine on membranes and inhibits the pore-forming activity of Drosophila and human AMPs on eukaryotic cells without affecting their microbicidal activity. Collectively, these data demonstrate that Turandot stress proteins mitigate AMP cytotoxicity to host tissues and therefore improve their efficacy. This provides a first example of a humoral mechanism used by animals limiting host-encoded AMP collateral damages.