Human CD81 and CD9 are members of the tetraspanin family of proteins characterized by a canonical structure of four transmembrane domains and two extracellular loop domains. Tetraspanins are known as molecular facilitators, which assemble and organize cell surface receptors and partner molecules forming clusters known as tetraspanin-enriched microdomains. They have been implicated to play various biological roles including an involvement in infections with microbial pathogens. Here, we demonstrate an important role of CD81 for the invasion of epithelial cells by

SARS-CoV-2 continues to pose a threat to public health. Current therapeutics remain limited to direct acting antivirals that lack distinct mechanisms of action and are already showing signs of viral resistance. The virus encodes an ADP-ribosylhydrolase macrodomain (Mac1) that plays an important role in the coronaviral lifecycle by suppressing host innate immune responses. Genetic inactivation of Mac1 abrogates viral replication

ABSTRACT Inhibitors of bromodomain and extra-terminal proteins (iBETs), including JQ-1, have been suggested as potential therapeutics against SARS-CoV-2 infection. However, molecular mechanisms underlying JQ-1-induced antiviral activity and its susceptibility to viral antagonism remain incompletely understood. iBET treatment transiently inhibited infection by SARS-CoV-2 variants and SARS-CoV, but not MERS-CoV. Our functional assays confirmed JQ-1-mediated downregulation of ACE2 expression and multi-omics analysis uncovered induction of an antiviral NRF-2-mediated cytoprotective response as an additional antiviral component of JQ-1 treatment. Serial passaging of SARS-CoV-2 in the presence of JQ-1 resulted in predominance of ORF6-deficient variants. JQ-1 antiviral activity was transient in human bronchial airway epithelial cells (hBAECs) treated prior to infection and absent when administered therapeutically. We propose that JQ-1 exerts pleiotropic effects that collectively induce a transient antiviral state that is ultimately nullified by an established SARS-CoV-2 infection, raising questions on their clinical suitability in the context of COVID-19.

Abstract Severe acute respiratory coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection causes neurological disease in some patients suggesting that infection can affect both the peripheral and central nervous system (PNS and CNS, respectively). It is not clear whether the outcome of SARS-CoV-2 infection of PNS and CNS neurons is similar, and which are the key factors that cause neurological disease: SARS-CoV-2 infection or the subsequent immune response. Here, we addressed these questions by infecting human induced-pluripotent stem cell-derived CNS and PNS neurons with the β strain of SARS-CoV-2. Our results show that SARS-CoV-2 infects PNS neurons more efficiently than CNS neurons, despite lower expression levels of angiotensin converting enzyme 2. Infected PNS neurons produced interferon λ1, several interferon stimulated genes and proinflammatory cytokines. They also displayed neurodegenerative-like alterations, as indicated by increased levels of sterile alpha and Toll/interleukin receptor motif-containing protein 1, amyloid precursor protein and α-synuclein and lower levels of nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase 2 and β-III-tubulin. Interestingly, blockade of the Janus kinase and signal transducer and activator of transcription pathway by Ruxolitinib did not increase SARS-CoV-2 infection, but reduced neurodegeneration, suggesting that an exacerbated neuronal innate immune response contributes to pathogenesis in the PNS.

The main protease (MPro) of SARS-CoV-2 is crucial for viral replication and is the target of nirmatrelvir (the active ingredient of Paxlovid) and ensitrelvir. The identification of new agents with differentiated pharmacokinetic and drug resistance profiles will increase therapeutic options for COVID-19 patients and bolster pandemic preparedness generally. Starting with a lead-like dihydrouracil chemotype from a large-library docking campaign, we improved MPro inhibition >1,000 fold by engaging additional subsites in the MPro active site, most notably by employing a latent propargyl electrophile to engage the catalytic Cys145. Advanced leads from this series, including AVI 4516 and AVI 4773 show pan-coronavirus antiviral activity in cells, very low clearance in mice, and for AVI 4773 a rapid reduction in viral titers more than a million fold after just three doses, more rapidly and effectively than the approved drugs, nirmatrelvir and ensitrelvir. Both AVI 4516 and AVI 4773 are well distributed in mouse tissues, including brain, where concentrations ten or fifteen-thousand times the EC90, respectively, are observed eight hours after an oral dose. As exemplar of the series, AVI 4516 shows minimal inhibition of major CYP isoforms and human cysteine and serine proteases, likely due to its latent electrophilic warhead. AVI 4516 also exhibits synergy in cellular infection models in combination with the RdRp inhibitor molnupiravir, while related analogs strongly inhibit nirmatrelvir-resistant MPro mutant virus in cells. The in vivo and antiviral properties of this new chemotype are differentiated from existing clinical and pre-clinical MPro inhibitors, and will advance new therapeutic development against emerging SARS-CoV-2 variants and other coronaviruses.