Abstract The LMNA gene encodes the A-type lamins that polymerize into ~3.5 nm thick filaments, and together with B-type lamins and lamin binding proteins form the nuclear lamina. Mutations in LMNA are associated with a wide variety of pathologies. In this study, we analyzed the nuclear lamina of embryonic fibroblasts from Lmna H222P/H222P mice, which develop cardiomyopathy and muscular dystrophy. Although the organization of the lamina appeared unaltered, there were changes in chromatin and B-type lamin expression. An increase in nuclear size and consequently a relative reduction in heterochromatin near the lamina allowed for a higher resolution structural analysis of lamin filaments using cryo-electron tomography. This was most apparent when visualizing lamin filaments in situ , and using a nuclear extraction protocol. Averaging of individual segments of filaments in Lmna H222P/H222P mouse fibroblasts resolved two-polymers that constitute the mature filaments. Our findings provide better views of the organization of lamin filaments and the effect of a striated muscle disease-causing mutation on nuclear structure.

Abstract Prelamin A is a farnesylated precursor of lamin A, a nuclear lamina protein. Accumulation of the farnesylated prelamin A variant progerin, with an internal deletion including its processing site, causes Hutchinson-Gilford progeria syndrome. Loss of function mutations in ZMPSTE24 , which encodes the prelamin A processing enzyme, lead to accumulation of full-length farnesylated prelamin A and cause related progeroid disorders. Some data suggest that prelamin A also accumulates with physiological aging. Zmpste24 -/- mice die young, at ~20 weeks. Because ZMPSTE24 has functions in addition to prelamin A processing, we generated a mouse model to examine effects solely due to the presence of permanently farnesylated prelamin A. These mice have an L648R amino acid substitution in prelamin A that blocks ZMPSTE24-catalyzed processing to lamin A. The Lmna L648R/L648R mice express only prelamin and no mature protein. Notably, nearly all survive to 65-70 weeks, with approximately 40% of male and 75% of female Lmna L648R/L648R mice having near-normal lifespans of 90 weeks (almost 2 years). Starting at ~10 weeks of age, Lmna L648R/L648R mice of both sexes have lower body masses and body fat than controls. By ~20-30 weeks of age, they exhibit detectable cranial, mandibular and dental defects similar to those observed in Zmpste24 -/- mice, and have decreased vertebral bone density compared to age- and sex-matched controls. Cultured embryonic fibroblasts from Lmna L648R/L648R mice have aberrant nuclear morphology that is reversible by treatment with a protein farnesyltransferase inhibitor. These novel mice provide a robust model to study the effects of farnesylated prelamin A during physiological aging.

In recent years, porcine diarrhea-associated viruses have caused significant economic losses globally. These viruses present similar clinical symptoms, such as watery diarrhea, dehydration, and vomiting. Co-infections with porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) and transmissible gastroenteritis virus (TGEV) are common. For the rapid and on-site preliminary diagnosis on the pig farms, this study aimed to develop a colloidal gold immunochromatography assay (GICA) strip for the detection of PEDV and TGEV simultaneously. The GICA kit showed that there was no cross-reactivity with the other five common porcine viruses. With visual observation, the lower limits were approximately 104 TCID50/mL and 104 TCID50/mL for PEDV and TGEV, respectively. The GICA strip could be stored at 4°C or 25°C for 12 months without affecting its efficacy. To validate the GICA strip, 121 clinical samples were tested. The positive rates of PEDV and TGEV were 42.9 and 9.9%, respectively, and the co-infection rate of the two viruses was 5.8% based on the duplex GICA strip. Thus, the established GICA strip is a rapid, specific, and stable tool for on-site preliminary diagnosis of PEDV- and TGEV-associated diarrhea.

In nature, insects face immense predation pressure, where visual cues play a vital role in predators locating them. To counter this threat, insects employ a variety of nano- and microstructures on their cuticular layer to manipulate and interact with light, enhancing anti-reflective properties and providing camouflage or reducing detectability by predators. Leafhoppers have a unique extra-cuticular coating called brochosome, yet its anti-reflective functions and protein composition remain unclear. Our study demonstrates strong anti-reflective properties of brochosomes, effectively reducing reflectance on the cuticle surface, especially in the ultraviolet spectrum, to improve evasion from visual predators. Furthermore, we identify four novel structural proteins of the brochosome (BSM) for the first time. Inhibiting their synthesis by RNAi alters brochosome morphology, impacting the optical properties of the cuticle surface. Evolutionary origin analysis of BSM suggests that brochosomes likely originated from a process involving duplication–divergence. Our study reveals that leafhoppers employ a unique camouflage strategy by secreting brochosomes as anti-reflection nano-coatings, enabling them to evade natural predators and contributing to their evolutionary success.

Abstract Ralstonia solanacearum (Rso) causes destructive bacterial wilt across a broad range of host plants by delivering a repertoire of type III effectors. In the present study, we determined that the deletion of the type III effector RipAF1 resulted in increased virulence on Nicotiana benthamiana, Solanum lycopersicum, and Capsicum annuum plants. RipAF1 showed ADP-ribosylation activity in vivo and in vitro. Transient overexpression of RipAF1 suppressed jasmonic acid (JA) signaling and induced salicylic acid (SA) signaling. The ADP-ribosylation activity of RipAF1 was essential for JA and SA signaling mediation. Host fibrillin FBN1 was identified as a RipAF1-interactor that is ADP-ribosylated by RipAF1 directly. Most importantly, the ADP-ribosylation of conserved residues of FBN1 contributes to its localization to the plasma membrane, and leads to the suppression of JA signaling and induction of SA signaling. We concluded that RipAF1 mediates antagonistic crosstalk between JA and SA signaling pathways by ADP-ribosylation of FBN1.

Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc), the causal agent of citrus bacterial canker, elicits canker symptoms in citrus plants because of the transcriptional activator-like (TAL) effector PthA4, which activates the expression of the citrus susceptibility gene CsLOB1. This study reports the regulation of the putative carbohydrate-binding protein gene Cs9g12620 by the PthA4-CsLOB1 module during Xcc infection. We found that the transcription of Cs9g12620 was induced by infection with Xcc in a PthA4-dependent manner. Even though it specifically bound to a putative TAL effector-binding element in the Cs9g12620 promoter, PthA4 exerted a suppressive effect on the promoter activity. In contrast, CsLOB1 bound to the Cs9g12620 promoter to activate its activity. The silencing of CsLOB1 significantly reduced the level of expression of Cs9g12620, which demonstrated that Cs9g12620 was directly regulated by CsLOB1. Intriguingly, PhtA4 interacted with CsLOB1 and exerted feedback control that suppressed the induction of expression of Cs9g12620 by CsLOB1. Transient overexpression and gene silencing revealed that Cs9g12620 was required for the optimal development of canker symptoms. These results support the hypothesis that the expression of Cs9g12620 is dynamically directed by PthA4 for canker formation through the PthA4-CsLOB1 regulatory module.