Abstract B cells have been engineered ex vivo to express an HIV-1 broadly neutralizing antibody (bNAb). B-cell reprograming may be scientifically and therapeutically useful, but current approaches limit B-cell repertoire diversity and disrupt the organization of the heavy-chain locus. A more diverse and physiologic B-cell repertoire targeting a key HIV-1 epitope could facilitate evaluation of vaccines designed to elicit bNAbs, help identity more potent and bioavailable bNAb variants, or directly enhance viral control in vivo . Here we address the challenges of generating such a repertoire by replacing the heavy-chain CDR3 (HCDR3) regions of primary human B cells. To do so, we identified and utilized an uncharacterized Cas12a ortholog that recognizes PAM motifs present in human JH genes. We also optimized the design of 200 nucleotide homology-directed repair templates (HDRT) by minimizing the required 3’-5’ deletion of the HDRT-complementary strand. Using these techniques, we edited primary human B cells to express a hemagglutinin epitope tag and the HCDR3 regions of the bNAbs PG9 and CH01. Those edited with bNAb HCDR3 efficiently bound trimeric HIV-1 antigens, implying they could affinity mature in vivo in response to the same antigens. This approach generates diverse B-cell repertoires recognizing a key HIV-1 neutralizing epitope.

T-cell engaging bispecific antibodies present a promising strategy for cancer immunotherapy and numerous bispecific formats have been developed for retargeting cytolytic T cells toward tumor cells. To explore the therapeutic utility of T-cell engaging bispecific antibodies targeting the receptor tyrosine kinase ROR1, which is expressed by tumor cells of various hematologic and solid malignancies, we used a bispecific ROR1 x CD3 scFv-Fc format based on a heterodimeric and aglycosylated Fc domain designed for extended circulatory half-life and diminished systemic T-cell activation. A diverse panel of ROR1-targeting scFv derived from immune and naïve rabbit antibody repertoires was compared in this bispecific format for target-dependent T-cell recruitment and activation. A ROR1-targeting scFv with a membrane-proximal epitope, R11, revealed potent and selective antitumor activity in vitro and in vivo and emerged as a prime candidate for further preclinical and clinical studies. To elucidate the precise location and engagement of this membrane-proximal epitope, which is conserved between human and mouse ROR1, the three-dimensional structure of scFv R11 in complex with the kringle domain of ROR1 was determined by X-ray crystallography at 1.6-Å resolution.

Summary The vacuolar sorting receptors (VSRs) are specific to plants and are responsible for sorting and transporting particular proteins from the trans -Golgi network to the vacuole. This process is critically important for various cellular functions, including storing nutrients during seed development. Despite many years of intense studies on VSRs, a complete relation between function and structure has not yet been revealed. For the first time, the crystal structure of the full-length luminal part of glycosylated VSR1 from Arabidopsis thaliana (AtVSR1) has been determined. The structure provides insights into the tertiary and quaternary structures of VSR1, which are composed of an N-terminal protease-associated (PA) domain, a unique central region, and one epidermal growth factor (EGF) domain followed by two disordered EGF domains. The structure of VSR1 exhibits unique characteristics, the significance of which is yet to be fully understood.

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is responsible for nearly 7 million deaths worldwide since its outbreak in late 2019. Even with the rapid development and production of vaccines and intensive research, there is still a huge need for specific anti-viral drugs that address the rapidly arising new variants. To address this concern, the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) established nine Antiviral Drug Discovery (AViDD) Centers, tasked with exploring approaches to target pathogens with pandemic potential, including SARS-CoV-2. In this study, we sought inhibitors of SARS-CoV2 non-structural protein 13 (nsP13) as potential antivirals, first developing a HTS-compatible assay to measure SARS-CoV2 nsP13 helicase activity. Here we present our effort in implementing the assay in a 1,536 well-plate format and in identifying nsP13 inhibitor hit compounds from a ∼650,000 compound library. The primary screen was robust (average Z' = 0.86 ± 0.05) and resulted in 7,009 primary hits. 1,763 of these compounds upon repeated retests were further confirmed, showing consistent inhibition. Following in-silico analysis, an additional orthogonal assay and titration assays, we identified 674 compounds with IC

Bile acids (BAs) are lipid emulsifying metabolites synthesized in hepatocytes and maintained in vivo through enterohepatic circulation between the liver and small intestine 1 . As detergents, BAs can cause toxicity and inflammation in enterohepatic tissues 2 . Nuclear receptors maintain BA homeostasis in hepatocytes and enterocytes 3 , but it is unclear how mucosal immune cells tolerate high BA concentrations in the small intestine lamina propria (siLP). We previously reported that CD4 + T effector (Teff) cells upregulate expression of the xenobiotic transporter MDR1/ ABCB1 in the siLP to prevent BA toxicity and suppress Crohn’s disease-like small bowel inflammation 4 . Here, we identify the nuclear xenobiotic receptor, constitutive androstane receptor (CAR/ NR1I3 ), as a regulator of MDR1 expression in T cells, and safeguard against BA toxicity and inflammation in the small intestine. CAR was activated and induced large-scale transcriptional reprograming in Teff cells infiltrating the siLP, but not the colon. CAR induced expression of detoxifying enzymes and transporters in siLP Teff cells, as in hepatocytes, but also the key anti-inflammatory cytokine, Il10 . Accordingly, CAR-deficiency in T cells exacerbated, whereas pharmacologic CAR activation suppressed, BA-driven ileitis in T cell-reconstituted Rag −/− mice. These data suggest that CAR acts locally in small intestinal T cells to detoxify BAs and resolve inflammation. Activation of this program offers an unexpected strategy to treat small bowel Crohn’s disease, and provides evidence of lymphocyte sub-specialization within the small intestine.

Members of the nuclear receptor (NR) superfamily regulate both physiological and pathophysiological processes ranging from development and metabolism to inflammation and cancer. As ligand gated transcription factors, synthetic small molecules targeting NRs are often deployed as therapeutics to correct aberrant NR signaling or as chemical probes to explore the role of the receptor in physiology. However, nearly half of NRs do not have specific cognate ligands or its unclear if they possess ligand dependent activities and these receptors are called orphans. Here we demonstrate that ligand dependent action of the orphan nuclear receptor RORG can be defined by selectively disrupting putative endogenous but not synthetic ligand binding. Furthermore, the characterization of a library of RORG modulators reveals that structural dynamics of the receptor assessed by HDX-MS correlate with activity in biochemical and cell-based assays. These findings are corroborated with X-ray co-crystallography and site-directed mutagenesis to collectively reveal the structural determinants of RORG ligand dependent activation, critical for designing full agonists for application in cancer immunotherapy. Combined these observations support a model of receptor activation to more accurately describe RORG pharmacology. Likewise, this bump and hole inspired approach could be extended to other orphan NRs to explore the ligand dependent activities that are important for defining pharmacology.

During Shigella cell invasion, the IpaA effector targets the focal adhesion protein vinculin through three vinculin-binding sites (VBSs). Here, we report that IpaA VBS3 also binds to talin. The 2.5 Å resolution crystal structure indicates that IpaA VBS3 forms a tightly folded α-helical bundle with talin H1-H4, contrasting with bundle unraveling upon vinculin interaction. High-affinity binding of Ipa VBS3 to talin H1-H4 requires a core of hydrophobic residues conserved in vinculin binding and a pair of electrostatic interactions accounting for talin binding specificity. IpaA VBS3 does not bind to talin H1-H5 suggesting the targeting of partially activated stretched talin but not inactive talin. Consistently, IpaA VBS3 labeled filopodial and nascent adhesions and regulated their formation through talin binding. In addition, talin-binding by IpaA VBS3 was required for bacterial capture by filopodia during Shigella invasion and for the stabilization of focal adhesions in infected cells. These findings point to the functional diversity of VBSs and a critical role for talin-binding by Shigella IpaA VBS3 and possibly talin VBSs in the regulation of adhesion structures.