Abstract Lassa virus (LASV) belongs to the Mammarenavirus genus (family Arenaviridae) and causes severe hemorrhagic fever in humans. The glycoprotein precursor (GPC) contains eleven N-linked glycans that play essential roles in GPC functionalities such as cleavage, transport, receptor recognition, epitope shielding, and immune response. We used three mutagenesis strategies to abolish the individual glycan chains on the GPC and found that all three mutations led to cleavage inefficiency on the 2 nd , 5 th , and 8 th glycosylation motifs. To evaluate N to Q mutagenesis for further research, it was found that deletion of the 2 nd and 8 th glycans completely inhibited the infectivity. We further investigated the role of glycans on GPC-mediated immune response by DNA immunization of mice. Deletion of the individual 1 st , 3 rd , 5 th and 6 th glycans significantly enhanced the proportion of effector CD4+ cells, whereas deletion of the 1 st , 2 nd , 3 rd , 4 th 5 th , 6 th , and 9 th glycans enhanced the proportion of CD8+ effector T cells. Deletion of specific glycans improves the Th1-type immune response, and abolishment of glycan on GPC generally increases the antibody titer to the glycan-deficient GPC. However, the antibodies from either the mutant or WT GPC-immunized mice show little neutralization effect on wild-type LASV. The glycan residues on GPC provide an immune shield for the virus, and thus represent a target for the design and development of a vaccine. Importance At present, there are no Food and Drug Administration-approved drugs or vaccines specific for LASV. Similar to other enveloped viruses with a heavy glycan shield, the N-linked glycans of LASV make it difficult for effector T cells and neutralization antibodies to access the glycoprotein epitope. In this study, we evaluated the effect of the individual glycan chains on GPC-mediated immune response, and found that deletion of the glycan improves the proportion of effector T cells, improving the Th1-type immune response, and increasing the antibody titer to the WT and mutant GPC, which may be beneficial to vaccine design and development.

Abstract Lassa virus (LASV) belongs to the Old World genus Mammarenavirus , family Arenaviridae , and order Bunyavirales . Arenavirus contains a segmented negative-sense RNA genome, which is in line with the bunyavirus and orthomyxoviruses. The segmented negative-sense RNA viruses utilize a cap-snatching strategy to provide primers cleavaged from the host capped mRNA for viral mRNA transcription. As a similar strategy and the conformational conservation shared with these viruses, the endonuclease (EN) would serve as an attractive target for developing broad-spectrum inhibitors. Using the LASV minigenome (MG) system, we screened a fragment-based drug development library and found three candidates (F1204, F1781, and F1597) inhibited MG activity. All three candidates also inhibited the prototype arenavirus Lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) MG activity. Furthermore, the investigation revealed that two benzotriazole compounds (F1204 and F1781) effectively inhibited authentic LCMV and severe fever with thrombocytopenia syndrome virus (SFTSV) infections. The combination of either compound with an arenavirus entry inhibitor had significant synergistic antiviral effects. Moreover, both F1204 and F1781 were found to exert the binding ability of LASV EN with binding affinity at the micromolar level. These findings provide a basis for developing benzotriazole compounds as potential candidates for the treatment of segmented negative-sense RNA virus infections. Importance Cap-snatching is the mRNA transcription strategy shared by all the segmented, negative-sense RNA viruses. Using a fragment-based drug development (FBDD) library, we tried to screen out the backbone compound to inhibit the endonuclease activity and thus block this kind of virus infection. Two benzotriazole compounds, F1204 and F1781, were identified to inhibit the Lassa virus (LASV) minigenome activity by targeting the LASV EN.