Summary Cytokine storm and multi-organ failure are the main causes of SARS-CoV-2-related death. However, the origin of the virus’ excessively damaging abilities remains unknown. Here we show that the SARS-CoV-2 envelope (2-E) protein alone is sufficient to cause acute respiratory distress syndrome (ARDS)-like damage in vitro and in vivo . Overexpression of 2-E protein induced rapid pyroptosis-like cell death in various susceptible cells and robust secretion of cytokines and chemokines in macrophages. Intravenous administration of purified 2-E protein into mice caused ARDS-like pathological damage in lung and spleen. Overexpressed 2-E protein formed cation channels in host cell membranes, eventually leading to membrane rupture. Newly identified channel inhibitors exhibited potent anti-SARS-CoV-2 activity and excellent protective effects against the 2-E-induced damage both in vitro and in vivo . Importantly, their channel inhibition, cell protection and antiviral activities were positively correlated with each other, supporting 2-E is a promising drug target against SARS-CoV-2.

Complex neuropsychiatric diseases such as schizophrenia require drugs that can target multiple G protein-coupled receptors (GPCRs) to modulate complex neuropsychiatric functions. Here, we report an automated system comprising a deep recurrent neural network (RNN) and a multitask deep neural network (MTDNN) to design and optimize multitargeted antipsychotic drugs. The system successfully generates novel molecule structures with desired multiple target activities, among which high-ranking compound 3 was synthesized, and demonstrated potent activities against dopamine D2, serotonin 5-HT1A and 5-HT2A receptors. Hit expansion based on the MTDNN was performed, 6 analogs of compound 3 were evaluated experimentally, among which compound 8 not only exhibited specific polypharmacology profiles but also showed antipsychotic effect in animal models with low potential for sedation and catalepsy, highlighting their suitability for further preclinical studies. The approach can be an efficient tool for designing lead compounds with multitarget profiles to achieve the desired efficacy in the treatment of complex neuropsychiatric diseases.