The Transporter Classification Database (TCDB; http://www.tcdb.org) is a freely accessible reference database for transport protein research, which provides structural, functional, mechanistic, evolutionary and disease/medical information about transporters from organisms of all types. TCDB is the only transport protein classification database adopted by the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB). It consists of more than 10 000 non-redundant transport systems with more than 11 000 reference citations, classified into over 1000 transporter families. Transporters in TCDB can be single or multi-component systems, categorized in a functional/phylogenetic hierarchical system of classes, subclasses, families, subfamilies and transport systems. TCDB also includes updated software designed to analyze the distinctive features of transport proteins, extending its usefulness. Here we present a comprehensive update of the database contents and features and summarize recent discoveries recorded in TCDB.

ABSTRACT The NLRP1 inflammasome is a multiprotein complex that is a potent activator of inflammation. Mouse NLRP1B can be activated through proteolytic cleavage by the bacterial Lethal Toxin (LeTx) protease, resulting in degradation of the N-terminal domains of NLRP1B and liberation of the bioactive C-terminal domain, which includes the caspase activation and recruitment domain (CARD). However, a natural pathogen-derived effector that can activate human NLRP1 remains unknown. Here, we use an evolutionary model to identify several proteases from diverse picornaviruses that cleave human NLRP1 within a rapidly evolving region of the protein, leading to host-specific and virus-specific activation of the NLRP1 inflammasome. Our work demonstrates that NLRP1 acts as a “tripwire” to recognize the enzymatic function of a wide range of viral proteases, and suggests that host mimicry of viral polyprotein cleavage sites can be an evolutionary strategy to activate a robust inflammatory immune response.

Abstract Hosts have evolved diverse strategies to respond to microbial infections, including the detection of pathogen-encoded proteases by inflammasome-forming sensors such as NLRP1 and CARD8. Here, we find that the 3CL protease (3CL pro ) encoded by diverse coronaviruses, including SARS-CoV-2, cleaves a rapidly evolving region of human CARD8 and activates a robust inflammasome response. CARD8 is required for cell death and the release of pro-inflammatory cytokines during SARS-CoV-2 infection. We further find that natural variation alters CARD8 sensing of 3CL pro , including 3CL pro -mediated antagonism rather than activation of megabat CARD8. Likewise, we find that a single nucleotide polymorphism (SNP) in humans reduces CARD8’s ability to sense coronavirus 3CL pros , and instead enables sensing of 3C proteases (3C pro ) from select picornaviruses. Our findings demonstrate that CARD8 is a broad sensor of viral protease activities and suggests that CARD8 diversity contributes to inter- and intra-species variation in inflammasome-mediated viral sensing and immunopathology.

Abstract Viruses interact with the intracellular transport machinery to promote viral replication. Such host-virus interactions can drive host gene adaptation, leaving signatures of pathogen-driven evolution in host genomes. Here we leverage these genetic signatures to identify the dynein activating adaptor, ninein-like (NINL), as a critical component in the antiviral innate immune response and as a target of viral antagonism. Unique among genes encoding components of active dynein complexes, NINL has evolved under recurrent positive (diversifying) selection, particularly in its carboxy-terminal cargo binding region. Consistent with a role for NINL in host immunity, we demonstrate that NINL knockout cells exhibit an impaired response to interferon, resulting in increased permissiveness to viral replication. Moreover, we show that proteases encoded by diverse picornaviruses and coronaviruses cleave and disrupt NINL function in a host- and virus-specific manner. Our work reveals the importance of NINL in the antiviral response and the utility of using signatures of host-virus conflicts to uncover new components of antiviral immunity and targets of viral antagonism.