学術的背景 タンパク質恒常性（プロテオスタシス）は細胞の正常な機能維持の中核的メカニズムであり、ユビキチン-プロテアソームシステム（Ubiquitin-Proteasome System, UPS）は異常タンパク質の約80%を分解する役割を担っている。従来の認識では、タンパク質はユビキチン化標識を必要とすると考えられてきた。しかし近年の研究で、EGR1やFOSBなどの転写因子がユビキチン化に依存せず直接分解される現象が発見され、これがリンパ球の発生や悪性腫瘍と密接に関連することが明らかとなった。特にMidnolinタンパク質はこの過程を仲介する鍵因子として同定されたが、その構造的基盤と分子メカニズムは長らく不明であった。 本研究はUT Southwestern Medical Centerの...

一、研究背景 減数分裂（meiosis）は真核生物の有性生殖の中核プロセスであり、相同染色体の対合（pairing）、シナプシス（synapsis）、交叉（crossover）を介して半数体の配偶子を生成する。倍数化（polyploidy）は植物進化の重要な駆動力であるが、追加された染色体コピーは減数分裂の鍵となるステップを妨害し、不妊やゲノム不安定性を引き起こす。核心的な科学課題：新たに形成された倍数体（neo-polyploid）はどのように進化的に減数分裂の安定性を回復するか？これまでの研究で、確立された同質四倍体（established autotetraploid）は新規誘導四倍体（neo-tetraploid）に比べて減数分裂がより安定していることが示されていたが、その分子メカニ...

学術的背景 化学療法耐性はがん治療における主要な課題の一つである。従来の研究は生化学的メカニズム（薬物排出ポンプ、DNA修復など）に焦点を当ててきたが、近年、生物力学的要因が腫瘍進行と耐性に及ぼす影響が注目されている。既存研究では、がん幹細胞（CSCs）や転移性がん細胞はより強い収縮力を示すことが報告されているが、収縮力と化学療法感受性の正確な関係には議論があった。本研究は初めて、細胞間の機械力伝達がNotch-MVPシグナル経路を介して核内薬物排出を制御する分子メカニズムを体系的に解明し、がん「力学治療」（mechanotherapeutics）の新たな標的を提示した。 論文の出典 本論文はThe Hong Kong Polytechnic University Shenzhen Rese...

一、研究背景 パーキンソン病関連タンパク質PARK7/DJ-1（以下PARK7）は、神経変性疾患、がん、炎症など多様な病理状態で重要な役割を果たす多機能タンパク質である。従来型のN末端シグナルペプチドを欠いているにもかかわらず、ストレス条件下で細胞外に分泌され、様々な疾患患者の脳脊髄液や血液中でその分泌量が顕著に上昇することが確認されている。しかし、PARK7の非古典的分泌の具体的なメカニズムは長年不明であった。 先行研究では、6-ヒドロキシドーパミン（6-OHDA）誘導性の酸化ストレスがオートファジー経路を介してPARK7分泌を促進することが示されたが、この過程における以下の核心的な問題は未解決だった： 1. 酸化ストレス条件下でPARK7が分子シャペロン介導性オートファジー（CMA）経路...

学術的背景 生物分子凝集体（biomolecular condensates）は、細胞内で液-液相分離（LLPS）によって形成される膜のない細胞小器官であり、遺伝子発現やシグナル伝達などの重要な生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たします。しかし、従来のイメージング技術の限界により、凝集体内部の高解像度構造情報は長らく欠如しており、その機能メカニズムの深い理解を妨げてきました。染色質（chromatin）は真核生物の細胞核内で遺伝物質を組織化する主要な形態であり、その動的な凝集と解離のプロセスは遺伝子調節に直接影響を与えますが、染色質凝集体の微細構造と分子配列の規則性は依然として不明な点が多いです。 本研究はMichael K. Rosenチームが主導し、以下の重要な課題に取り組みました：...

一、研究背景 動脈硬化（atherosclerosis）は心血管疾患の主要な病理基盤であり、その発生は血管内皮細胞（endothelial cells, ECs）の機能障害と密接に関連しています。血流力学要因は動脈硬化の地域選択性において決定的な役割を果たします：振動せん断応力（oscillatory shear stress, OS）（血管分岐部など）はプラーク形成を促進し、脈動せん断応力（pulsatile shear stress, PS）（直線血管部）は保護作用を示します。近年の研究で、ECsはOS作用下で代謝再プログラミング（metabolic reprogramming）が起こり、解糖系（glycolysis）が亢進することが明らかになりましたが、具体的な分子メカニズムは未解明で...