Abstract The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has led to significant public health, economic and social problems. Development of effective vaccines is still a priority to contain the virus and end the global pandemic. In this study, we reported that ReCOV, a recombinant trimeric NTD and RBD two-component SARS-CoV-2 subunit vaccine adjuvanted with BFA03 (an AS03-like squalene adjuvant), induced high levels of neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 and the circulating variants in mice, rabbits and rhesus macaques. Notably, two-dose immunizations of ReCOV provided complete protection against challenge with SARS-CoV-2 in hACE2 transgenic mice and rhesus macaques, without observable antibody-dependent enhancement of infection. These results support further clinical development of ReCOV and the vaccine is currently being evaluated in a phase I clinical trial in New Zealand ( NCT04818801 ).

Abstract During apoptosis, executioner caspase activity has been considered a point of no return. However, recent studies show that cells can survive caspase activation following transient apoptotic stimuli, a process named anastasis. To identify a molecular signature, we performed whole transcriptome RNA sequencing of untreated, apoptotic, and recovering HeLa cells. We found that anastasis is an active, two-stage program. During the early stage, cells transition from growth-arrested to growing. In the late stage, cells change from proliferating to migratory. Strikingly, some early recovery mRNAs were elevated first during apoptosis, implying that dying cells poise to recover, even while still under apoptotic stress. Furthermore, TGFβ-induced Snail expression is required for anastasis, and recovering cells exhibit prolonged elevation of pro-angiogenic factors. This study demonstrates similarities in the anastasis genes, pathways, and cell behaviors to those activated in wound healing. This study identifies a repertoire of potential targets for therapeutic manipulation of this process.

Non-membrane-bound organelles that behave like liquid droplets are widespread among eukaryotic cells. Their dysregulation appears to be a critical step in several neurodegenerative conditions. Here we report that tau protein, the primary constituent of Alzheimer neurofibrillary tangles, can form liquid droplets and therefore has the necessary biophysical properties to undergo liquid-liquid phase separation (LLPS) in cells. Consonant with the factors that induce LLPS, tau is an intrinsically disordered protein that complexes with RNA to form droplets. Uniquely, the pool of RNAs to which tau binds in living cells are tRNAs. This phase state of tau is held in an approximately 1:1 charge balance across the protein and the nucleic acid constituents, and can thus be maximal at different RNA:tau mass ratios depending on the biopolymer constituents involved. This feature is characteristic of complex coacervation. We furthermore show that the LLPS process is directly and sensitively tuned by salt concentration and temperature, implying it is modulated by both electrostatic interactions between the involved protein and nucleic acid constituents, as well as net changes in entropy. Despite the high protein concentration within the complex coacervate phase, tau is locally freely tumbling and capable of diffusing through the droplet interior. In fact, tau in the condensed phase state does not reveal any immediate changes in local protein packing, local conformations and local protein dynamics from that of tau in the dilute solution state. In contrast, the population of aggregation-prone tau as induced by the complexation with heparin is accompanied by large changes in local tau conformations and irreversible aggregation. However, prolonged residency within the droplet state eventually results in the emergence of detectable β-sheet structures according to thioflavin-T assay. These findings suggest that the droplet state can incubate tau and pre-dispose the protein toward the formation of insoluble fibrils.

MicroRNAs (miRNAs) regulate many cellular events by regulating hundreds of mRNA transcripts. However, it is unclear how miRNA-mRNA interactions are contextualized into the framework of transcriptional heterogeneity among closely related cells of the developing human brain. By combining the multiple complementary approaches, AGO2-HITS-CLIP, single-cell profiling and bipartite network analysis, we show that the miRNA-mRNA network operates as functional modules related to cell-type identities and undergo dynamic transitions during brain development.

Tau inclusions are a shared feature of many neurodegenerative conditions and tau mutations lead to frontotemporal dementia. Approaches to treatment of these conditions have focused directly on the tau protein by targeting its post-translational modifications, its levels and its tendency to aggregate. We discovered a novel regulatory pathway for tau degradation that operates through the Rhes protein, a GTPase. Rhes is farnesylated and treatment with the farnesyl transferase inhibitor, lonafarnib, reduced Rhes, attenuated behavioral abnormalities, significantly reduced atrophy, tau inclusions, sumoylation and ubiquitination, as well as microgliosis in the rTg4510 tauopathy mouse. Direct reduction of Rhes levels reproduced the results observed with lonafarnib. The mechanism of lonafarnib action, as mediated by Rhes to reduce tau pathology, operates through the lysosome without involvement of the proteasome. Finally we show that the developmental increase in Rhes levels can be homeostatically regulated in the presence of tau mutations as a protective mechanism through which cells sense abnormal tau before any pathology is present. The extensive human trials of lonafarnib for other conditions, makes this drug ideal for repurposing to treat tauopathies.