癌は世界における死亡の主な原因の一つであり、放射線治療は癌治療の重要な手段であるが、正常組織、特に唾液腺などの敏感な組織にも損傷を与える。放射線治療による酸化ストレスと炎症反応は、唾液腺機能障害の主な原因である。そのため、放射線治療の副作用を軽減し、正常組織を保護する放射線防護剤の探索が現在の研究の焦点となっている。 キトサン（Chitosan）は甲殻類の外殻から抽出された生体高分子で、抗酸化、抗炎症、および細胞増殖促進の特性を持つ。近年、キトサンナノ粒子（Chitosan Nanoparticles, CS NPs）は、特に放射線防護分野での生物医学応用の可能性から注目を集めている。しかし、キトサンナノ粒子が放射線治療による唾液腺損傷を軽減するメカニズムは完全には解明されていない。そこで、...

学術的背景 タンパク質データバンク（Protein Data Bank, PDB）は、1971年の設立以来、世界で最も重要な生体分子の三次元構造データリソースとして、構造生物学、生物医学、バイオエネルギー、バイオテクノロジーなどの分野で重要なツールとなっています。PDBは、研究者に実験的に決定された生体分子構造データを提供するだけでなく、教育者がこれらの構造を教育に活用し、学生が生体分子の構造と機能を理解するのを支援しています。しかし、構造生物学技術の急速な発展、特にクライオ電子顕微鏡（cryo-EM）や人工知能（AI）によるタンパク質構造予測技術の進歩により、PDBは新たな課題に直面しています：これらの複雑な構造の科学的意義を一般の人々や研究者にどのように効果的に伝えるかです。 「今月の分...

近年、細胞自食（オートファジー）は、重要な細胞内分解およびリサイクルメカニズムとして、細胞恒常性の維持や様々なストレス条件への対応において重要な役割を果たしています。特に腎臓の近位尿細管上皮細胞では、虚血、毒性損傷、炎症などの一般的な腎臓損傷に対処するために自食活動が不可欠です。しかし、自食が細胞ストレス適応において果たす役割は広く研究されているものの、高浸透圧ストレス（ハイパーオスモティックストレス）がどのように自食を誘導するかについての分子メカニズムはまだ明らかになっていません。高浸透圧ストレスは機械的ストレスとして、細胞内外の浸透圧差を変化させることで細胞機能に影響を与えますが、具体的にどのように自食経路を調節するかは未解決の謎です。 転写因子EB（TFEB）は、自食-リソソーム経路の...

背景紹介 大腸癌（colorectal cancer, CRC）は、世界的に見ても発症率と死亡率が高い悪性腫瘍の一つです。統計によると、2020年には世界で約187万例の新規大腸癌症例が報告され、そのうち91.5万人が死亡しました。大腸癌の腹膜転移（peritoneal metastasis, PM）は一般的な転移経路の一つで、初回手術時に約5%の患者で腹膜転移が確認され、予後は非常に悪く、未治療の場合の中央生存期間はわずか5ヶ月です。現在、腫瘍減量手術と腹腔内温熱化学療法の併用が唯一の根治的治療法とされていますが、再発率は50%から90%にのぼります。したがって、腹膜転移の病理生物学的メカニズムを深く理解し、新たな治療ターゲットを探求することが、現在の研究において急務となっています。 近年...

学術的背景紹介 スプライソソーム（spliceosome）は、高度に動的な巨大分子複合体であり、pre-mRNAからイントロン（intron）を正確に切除する役割を担っています。近年、クライオ電子顕微鏡（cryo-electron microscopy, cryo-EM）技術を通じて、科学者たちはスプライソソームの段階的な組み立て、触媒的スプライシング、そして最終的な解離過程についてかなり詳細な構造的理解を得てきました。しかし、スプライソソームがどのようにして最適でないスプライシング基質を認識し、拒絶するのかという分子メカニズムはまだ不明です。この問題は、スプライシングの忠実性（splicing fidelity）を理解する上で極めて重要です。なぜなら、スプライシングのエラーは遺伝子発現の異...

学術的背景 Gタンパク質共役受容体（GPCRs）は、ヒトの細胞表面で最も豊富な受容体ファミリーであり、FDA承認薬物の中で最も一般的なターゲットです。GPCRsは、疼痛、糖尿病、心血管疾患、がんなど、さまざまな疾患の治療において重要な役割を果たしています。しかし、GPCRsの薬物開発には多くの課題があり、特に受容体サブタイプの選択性とターゲットおよび非ターゲット副作用の制御が問題となっています。従来のオーソステリックリガンド（orthosteric ligands）ではこれらの問題を解決することが難しいため、オーソステリックポケット外に作用するアロステリック調節剤（allosteric modulators）の開発が有望な戦略として注目されています。アロステリック調節剤は、内因性リガンドのシ...