Abstract Root hair cells are important sensors of soil conditions. Expanding several hundred times their original size, root hairs grow towards and absorb water-soluble nutrients. This rapid growth is oscillatory and is mediated by continuous remodelling of the cell wall. Root hair cell walls contain polysaccharides and hydroxyproline-rich glycoproteins including extensins (EXTs). Class-III peroxidases (PRXs) are secreted into the apoplastic space and are thought to trigger either cell wall loosening, mediated by oxygen radical species, or polymerization of cell wall components, including the Tyr-mediated assembly of EXT networks (EXT-PRXs). The precise role of these EXT-PRXs is unknown. Using genetic, biochemical, and modeling approaches, we identified and characterized three root hair-specific putative EXT-PRXs, PRX01, PRX44, and PRX73. The triple mutant prx01,44,73 and the PRX44 and PRX73 overexpressors had opposite phenotypes with respect to root hair growth, peroxidase activity and ROS production with a clear impact on cell wall thickness. Modeling and docking calculations suggested that these three putative EXT-PRXs may interact with non- O -glycosylated sections of EXT peptides that reduce the Tyr-to-Tyr intra-chain distances in EXT aggregates and thereby may enhance Tyr crosslinking. These results suggest that these three putative EXT-PRXs control cell wall properties during the polar expansion of root hair cells.

ABSTRACT Although many studies have explored the depletion of tumour-associated macrophages (TAMs) as a therapeutic strategy for solid tumours, currently available compounds suffer from poor efficacy and dose-limiting side effects. Here, we developed a novel TAM-depleting agent (“OximUNO”) that specifically targets CD206 + TAMs and demonstrated efficacy in triple negative breast cancer (TNBC) mouse models. OximUNO comprises a star-shaped polyglutamate (St-PGA) decorated with the CD206-targeting peptide mUNO that carries the chemotherapeutic drug doxorubicin (DOX). In TNBC models, a fluorescently labelled mUNO-decorated St-PGA homed to CD206 + TAMs within primary lesions and metastases. OximUNO exhibited no acute liver or kidney toxicity in vivo. Treatment with OximUNO reduced the progression of primary tumour lesions and pulmonary metastases, significantly diminished the number of CD206 + TAMs and increased the CD8/FOXP3 expression ratio (demonstrating immunostimulation). Our findings suggest the potential benefit of OximUNO as a TAM-depleting agent for TNBC treatment. Importantly, our studies also represent the first report of a peptide-targeted St-PGA as a targeted therapeutic nanoconjugate.

Abstract CstR is a persulfide-sensing member of the functionally diverse copper-sensitive operon repressor (CsoR) superfamily that regulates the bacterial response to hydrogen sulfide (H 2 S) and more oxidized reactive sulfur species (RSS) in Gram-positive pathogens. A cysteine thiol pair on CstR reacts with RSS to form a mixture of interprotomer di-, tri- and tetrasulfide crosslinks, which drives transcriptional derepression of CstR-regulated genes. In some bacteria, notably methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), CstR and CsoR, a Cu(I)-sensor, exhibit no regulatory crosstalk in cells, despite maintaining an identical pair of cysteines. We report a sequence similarity network (SSN) analysis of the entire CsoR superfamily, together with the first crystallographic structure of a CstR protein and mass spectrometry-based kinetic profiling experiments to obtain new insights into the molecular basis of RSS specificity in CstRs. The more N-terminal cysteine is the attacking Cys in CstR and is far more nucleophilic than in a CsoR. This cysteine, C30 in Sp CstR, is separated from the resolving thiol, C59’, by an Asn55’ wedge. Chemical reactivity experiments reveal a striking asymmetry of reactivity, preserved in all CstRs and with all oxidants tested; however, the distribution of crosslinked products varies markedly among CstRs. Substitution of N55 with Ala in Sp CstR significantly impacts the distribution of species, despite adopting the same structure as the parent repressor. We show that CstRs react with hydrogen peroxide, a finding that contrasts sharply with other structurally distinct persulfide sensors from Gram-negative bacteria. This suggests that other factors may enhance the specificity and repressor activity of CstRs in cells.