Abstract The supportive role of extracellular matrix in tumor growth and the drug resistance of tumor cells stand the major challenges in treating cancer. Here, we report the discovery of an oncolytic Clostridium strain, named RJ-1, which simultaneously expresses collagenases and produces iron-containing particles through intrabacterial mineralization. The secreted collagenases degrade pre-existing collagen mesh and show a collagen concentration-dependent degradation feature. Iron-containing particles released from RJ-1 by autolysis generate ferrous ions in the lysosomal acid environment following cell uptake and subsequently induce ferroptosis via the Fenton reaction. Due to selective germination in tumor sites, systemic administration of RJ-1 spores synchronously destructs dense tumor extracellular matrix and causes non-apoptotic tumor cell death. In collagen-dense tumor-bearing mice, a single intravenous injection achieves a favorable tolerance and rapid oncolysis of giant tumors with a size of ∼1000 mm 3 . This work finds a dual collagenase-expressing and iron-concentrating bacterium, proposing an alternative strategy to combat tumors.

SMN functions via recognition of arginine symmetric-dimethylated proteins by its Tudor domain, and scarcity of SMN leads to Spinal Muscular Atrophy (SMA). Here we report a potent and selective antagonist targeting the Tudor domain of SMN. This compound could inhibit the interaction between SMN and R1810me2s-POLR2A mimicking the SMN depletion results, thus this SMN antagonist could be used as an efficient tool to better understand SMN's biological functions and molecular etiology in SMA.

Abstract All lentiviruses encode an accessory protein Rev, whose main biological function is to mediate the nuclear export of unspliced and incompletely spliced viral transcripts by binding to a viral cis-acting element (termed the Rev-responsive element, RRE) that is located within env-encoding region. Equine infectious anemia virus (EIAV) is a member of the Lentivirus genus in the Retroviridae family, and is considered an important model for the study of lentivirus pathogenesis. Here, we identified a novel transcript from the EIAV genome that encodes a viral protein, named Mat, with unknown function. The transcript mat is fully spliced and comprises parts of the coding regions of MA and TM. Interestingly, the expression of Mat depends on Rev and the CRM1 pathway. Rev could specifically bind to Mat mRNA to promote its nuclear export. We further identified that the first exon of Mat mRNA, which is located within the Gag-encoding region, acts as an unreported RRE. Altogether, we identified a novel fully spliced transcript mat with an unusual RRE, which interacts with Rev for nuclear export through the CRM1 pathway. Our findings may help to expend the understanding of gene transcription and expression of lentivirus. Author summary In lentiviruses, the nuclear export of viral transcripts is an important step in controlling viral gene expression. Generally, the unspliced and incompletely spliced (that is, intron-containing) transcripts are exported via the CRM1-dependent export pathway in a process mediated by the viral Rev protein by binding to the Rev-responsive element (RRE) located within the Env-coding region. However, the completely spliced (intronless) transcripts are exported via an endogenous cellular pathway which is Rev independent. Here we identified a novel intronless transcript from EIAV and demonstrated that it encodes a viral protein, termed Mat. Interestingly, we have determined that the expression of Mat depends on Rev, and identified that the first exon of Mat mRNA could specifically bind to Rev and be exported to the cytoplasm, which suggests that first exon of Mat mRNA is a second RRE of EIAV. These findings update the EIAV genome structure and highlight the diversification of post-transcriptional regulation patterns in EIAV, and provides important insights into the Rev-dependent nuclear export of completely spliced transcripts in lentiviruses.

ABSTRACT CRISPR/Cas9 mediated precise gene editing requires homology-directed repair (HDR), which occurs less frequently than non-homologous end-joining (NHEJ) including the canonical NHEJ and alternative NHEJ (Alt-EJ) in mammalian cells, especially in CHO cells that inherent resist HDR. To solve the above hurdle, here we for the first time show that knockout the DNA polymerase θ (POLθ), which is essential for Alt-EJ, significantly increases the knock-in efficiency by nearly forty-fold in CHO cells via eGFP reporter system and does not affect the normal growth and proliferation of cells. Meanwhile, even when transfecting simple circular, without negative element homologous template DNA donor and CRISPR/Cas9 plasmid to two different genomic sites, the knock-in rate of 4kb donor integration can still reach a mean of over 80% (29/36) and 2.7% (1/36) of the selected cell colonies in POLQ -/- CHO cells, however, no positive knock-in cell colonies was obtained in wild-type CHO cells which respectively selected 62 cell colonies and 36 cell colonies. Furthermore, we show that POLQ promotes random integration in CHO cells. Finally, RNA-sequence analysis reveals not significant altered DNA repair, metabolism, apoptosis, and cell cycle in POLQ -/- cells. These findings open a new target gene POLQ to overcome bottlenecks of the precision genome editing.

ABSTRACT Lassa virus (LASV) glycoprotein complex (GPC) contains retained stable-signal peptide (SSP), GP1, and GP2. SSP interacts with GP2 and provides an interface targeted by numerous fusion inhibitors. Serially passaging of LASV with inhibitors allowed some adaptive mutants to be obtained of which most had mutations located in the transmembrane (TM) domain of GP2. In the current study, we focused on the F446L mutant, which is reported to confer resistance to ST-series inhibitors. We found that F446L conferred cross-resistance to structurally distinct inhibitors. Furthermore, F446L increased the fusion activities of LASV and Mopeia virus GPC, elevating the pH threshold for fusion of LASV and promoting fusion of MOPV at neutral pH. F446L exerted little effect on the pseudotype viral growth profile or thermostability. By introducing other residues to the conserved F446 locus, it was found that this site was less compatible with a similar tyrosine residue and was intolerable to charged residues. These results help characterize the fusion inhibitor target located in the TM domain of GP2, which should be useful for drug and vaccine design. IMPORTANCE The LASV SSP-GP2 interface provides an Achilles heel that is targeted by numerous inhibitors. However, the emergence of resistant viruses is a major concern for direct antiviral drugs. In this study, we investigated the F446L mutant located in the GPC TM domain to determine the relationship between drug resistance, membrane fusion activity, viral growth kinetics, and thermostability. These results will be helpful in monitoring drug-resistant variants, as well as the advancement of drug and vaccine design.