Abstract First identified in The Netherlands in 2004, human coronavirus NL63 (HCoV-NL63) was found to cause worldwide infections. Patients infected by HCoV-NL63 are typically young children with upper and lower respiratory tract infection, presenting with symptoms including croup, bronchiolitis and pneumonia. Unfortunately, there are currently no effective antiviral therapy to contain HCoV-NL63 infection. CoV genomes encode an integral viral component, main protease (M pro ), which is essential for viral replication through proteolytic processing of RNA replicase machinery. Due to the sequence and structural conservation among all CoVs, M pro has been recognized as an attractive molecular target for rational anti-CoV drug design. Here we present the crystal structure of HCoV-NL63 M pro in complex with a Michael acceptor inhibitor N3. Structural analysis, consistent with biochemical inhibition results, reveals the molecular mechanism of enzyme inhibition at the highly conservative substrate-recognition pocket. We show such molecular target remains unchanged across 30 clinical isolates of HCoV-NL63 strains. Through comparative study with M pro s from other human CoVs (including the deadly SARS-CoV and MERS-CoV) and their related zoonotic CoVs, our structure of HCoV-NL63 M pro provides critical insight into rational development of wide spectrum antiviral therapeutics to treat infections caused by human CoVs.

Bisphenol A (BPA), an endocrine disrupter with estrogen activity, can infiltrate animal and human bodies through the food chain. Enzymatic degradation of BPA holds promise as an environmentally friendly approach while it is limited due to lower stability and recycling challenges. In this study, laccase from Bacillus pumilus TCCC 11568 was expressed in Pichia pastoris (fLAC). The optimal catalytic conditions for fLAC were at pH 6.0 and 80 °C, with a half-life T1/2 of 120 min at 70 °C. fLAC achieved a 46% degradation rate of BPA, and possible degradation pathways were proposed based on identified products and reported intermediates of BPA degradation. To improve its stability and degradation capacity, a whole-cell biocatalyst (WCB) was developed by displaying LAC (dLAC) on the surface of P. pastoris GS115. The functionally displayed LAC demonstrated enhanced thermostability and pH stability along with an improved BPA degradation ability, achieving a 91% degradation rate. Additionally, dLAC maintained a degradation rate of over 50% after the fourth successive cycles. This work provides a powerful catalyst for degrading BPA, which might decontaminate endocrine disruptor-contaminated water through nine possible pathways.