Notch-MVPを介した核内薬物排出による細胞間収縮力が化学感受性を減弱する

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...

Park7の非従来型分泌にはシャペロン介在オートファジーと特殊化SNARE複合体を介したリソソーム輸送が必要

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...

クライオ電子断層撮影を用いたクロマチン生体分子凝集体の定量的空間解析

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:...

DeepRNA-Twist:言語モデル誘導型RNAねじれ角予測とアテンション-インセプションネットワーク

一、学術的背景と研究動機 生命科学およびバイオインフォマティクスの急速な発展に伴い、RNA分子構造とその機能に関する研究はホットな分野となっている。RNAは単なる遺伝情報の伝達者に留まらず、調節・触媒など数多くの生理過程で重要な役割を果たしている。RNA分子の三次元構造はその生物学的機能に直接影響し、RNA構造の精密な解析は基礎科学、創薬、疾患メカニズム研究などにとって極めて重要である。しかし、RNAの配列から構造への変換はタンパク質よりもはるかに複雑であり、RNAの骨格には7つの主鎖ねじれ角(α, β, γ, δ, ε, ζ, χ)があり、さらに複雑な擬似ねじれ角(η, θ)や非標準塩基対、多重ループ、三重相互作用など多様な構造要因が加わることで、高精度なRNA三次元構造予測が非常に困難と...

問題解決プロトコル:タンパク質構造と言語モデル埋め込みを使用した正確な残基レベルの相分離予測

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...