A CRISPR-Cas–driven positive feedback circuit with exponential dynamic enables ultrasensitive detection of genomic DNA.

Abstract Acute inflammatory response needs to be tightly regulated for promoting the elimination of pathogens and preveting the risk of tumorigenesis, but the mechanism has not been fully elucidated. Here, we report that Ras guanine nucleotide releasing protein 1 (RasGRP1) plays a bifunctional regulator that promotes acute inflammation and inhibits inflammation-associated cancer. At the mRNA level, RasGRP1 strengthens the inflammatory response by functioning as a competing endogenous RNA to specifically promote IL-6 expression by sponging let-7a. In vivo overexpression of the RasGRP1 3’ untranslated region significantly aggravated lipopolysaccharide-induced systemic inflammation and dextran sulphate sodium-induced colitis in IL-6 +/+ mice but not in IL-6 -/- mice. At the protein level, RasGRP1 restricts the growth of inflammation-contributed cancer cells by impairing EGFR-SOS1-Ras-AKT signalling. Tumour patients with high RasGRP1 expression showed a better clinical outcome than those with low expression. Considering acute inflammation rarely leads to tumorigenesis, this work reveals that RasGRP1 is an essential bifunctional regulator for acute inflammatory response.

Receptor mediated entry is the first step for viral infection. However, the relationship between viruses and receptors is still obscure. Here, by manually curating a high-quality database of 268 pairs of mammalian virus-host receptor interaction, which included 128 unique viral species or sub-species and 119 virus receptors, we found the viral receptors were structurally and functionally diverse, yet they had several common features when compared to other cell membrane proteins: more protein domains, higher level of N-glycosylation, higher ratio of self-interaction and more interaction partners, and higher expression in most tissues of the host. Additionally, the receptors used by the same virus tended to co-evolve. Further correlation analysis between viral receptors and the tissue and host specificity of the virus shows that the virus receptor similarity was a significant predictor for mammalian virus cross-species. This work could deepen our understanding towards the viral receptor selection and help evaluate the risk of viral zoonotic diseases.

Abstract Regulation of translation initiation is essential for maintenance of protein homeostasis and typically involves the phosphorylation of translation initiation factor eIF2α in eukaryotes. In response to stressors, cells employ eIF2α-dependent signaling to control translation initiation, which regulates multiple biological and physiological processes. However, the precise regulatory mechanism remains unclear. In this study, we focus on the role of TRIM21 in the regulation of protein translation mediated by protein kinase R (PKR), one of the classic kinases that phosphorylates eIF2α. TRIM21 deficiency enhances the activation of PKR under different types of stress. TRIM21 interacts with PKR, and the E3 ligase activity of TRIM21 is crucial for stress-triggered PKR inactivation. TRIM21 interacts with the PKR phosphatase PP1α and promotes K6-linked polyubiquitination of PP1α under stresses. Ubiquitination of PP1α augments its interaction with PKR, causing PKR inactivation and subsequent dephosphorylation of eIF2α, initiating protein synthesis. Moreover, TRIM21 constitutively restricts viral infection by reversing PKR-mediated inhibition of the protein synthesis of intrinsic antiviral genes. The TRIM21-PP1α axis acts as a newly discovered program that regulates PKR-associated protein synthesis and broadens our knowledge of antiviral genes. Moreover, TRIM21-mediated regulation of PKR activation provides evidence that TRIM21 may anticipate the interferon-dependent immunotherapy. Our study highlights the essential role of TRIM21 in regulating protein translation and may provide a novel target for the treatment of translation-associated diseases.