学術的背景 DNA損傷修復（DDR: DNA Damage Repair）はゲノム安定性を維持する中核的なメカニズムであり、その機能異常はがん発生・進展と密接に関連しています。Valosin-containing protein（VCP/p97）はAAA+ ATPaseファミリーの一員として、ユビキチン化タンパク質を認識し修復因子（53BP1、BRCA1など）をリクルートすることでDDRプロセスで重要な役割を果たします。しかし、細胞質で合成されたVCPがどのように核へ輸送されるかは未解明でした。一方、核輸送受容体Karyopherin β1（KPNB1）は多種のがんで高発現していますが、DDRにおける具体的な調節機構も不明でした。本研究はVCPの核輸送メカニズムを解明し、この経路を標的とする...

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 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、学術的背景と研究意義 近年、タンパク質の液-液相分離（phase separation、PS）は、細胞内生体分子の制御メカニズムとして生命科学分野で広く注目を集めています。相分離は膜なしオルガネラ（biomolecular condensates）の形成を促進するだけでなく、生化学反応速度、タンパク質の組織や局在に大きく影響し、さらに癌や神経変性疾患といった重大疾患の発症とも密接に関わっています。相分離現象の生物学的意義は次第に明らかになってきましたが、その駆動メカニズムや調節コードは依然として複雑かつ捉えがたく、とくに相分離を駆動するタンパク質領域の認識において、科学界は依然多くの課題に直面しています。 従来の相分離予測手法は、既存のタンパク質注釈情報や人工的に設定した特徴パラメータに...

研究背景と学問的意義 真核細胞内において、クロマチン（Chromatin）の三次元空間構造は、遺伝子発現の制御に極めて重要な役割を果たしています。DNAは複雑な折りたたみやループ形成、局所的な空間再構築を通じて、異なる遺伝子要素（プロモーターpromoterやエンハンサーenhancerなど）が空間的に隣接し、精巧なシス（cis）制御を実現します。近年、発生生物学、疾患メカニズム、またはエピゲノム研究の分野で、三次元ゲノム（3D-genome）の動的構造が遺伝子発現の変化と密接に関連していることが繰り返し証明されています。 現在、ゲノム空間構造を捉える主な実験手法には、3C、4C、5C、Hi-C、ChIA-PET、HiChIPなどがあります。しかし、これらの実験手法はコストが高く、操作が複雑...

一、研究背景及意义 腫瘍学およびゲノム研究分野において、染色体コピー数異常（Copy Number Alterations, CNAs）は癌の発生および進行を引き起こす主要な遺伝的変異タイプです。CNAsは腫瘍の異質性を決定するだけでなく、早期腫瘍検出、腫瘍サブクローン（subclone）進化解析、耐性機構の研究などにおいても重要な意義を持ちます。従来のコピー数変異検出方法は主に単一細胞DNAシーケンシング（scDNA-seq）に依存しており、分解能は高いものの、高コストやシーケンスカバレッジの低さに制約され、大規模・高スループットな実応用において広く利用するのは難しい現状です。 single-cell RNA sequencing（scRNA-seq）技術の普及とデータ蓄積が進むに伴い、s...