学術的背景 ナノ粒子（Nanoparticles, NPs）は、バイオイメージング、バイオセンシング、ドラッグデリバリーなどの医療分野で広く応用されています。金ナノ粒子（Gold Nanoparticles, AuNPs）は、その独特な物理化学的特性から、生物医学研究の焦点となっています。しかし、AuNPsが治療において大きな可能性を示す一方で、その生物学的安全性については依然として議論が続いています。ナノ粒子が生物系に入ると、タンパク質やDNAなどの生体高分子と相互作用し、その構造や機能に影響を与える可能性があります。したがって、ナノ粒子とタンパク質の相互作用メカニズムを研究することは、より安全で効率的なナノ医薬品デリバリーシステムの開発にとって重要です。 本研究は、代謝経路解析と分子動力...

学術的背景 平衡感覚（equilibrioception）は、哺乳類が三次元世界を感知し、ナビゲートするための重要な能力です。この能力は、前庭有毛細胞（vestibular hair cells, VHCs）の迅速な機械電気変換（mechanoelectrical transduction, MET）反応に依存しており、頭部の位置や動きを検出します。これまでの研究で、トランスメンブレンチャネル様タンパク質（transmembrane channel-like proteins, TMCs）がMETチャネルの重要な構成要素であることが示されていますが、平衡感覚の分子メカニズムにはまだ多くの謎が残されています。近年、Gタンパク質共役受容体（G protein-coupled receptors,...

T細胞受容体（TCR）は免疫システムにおいて重要な役割を果たし、主要組織適合複合体（MHC）によって提示される抗原ペプチドを認識することで、病原体や腫瘍細胞に対する免疫応答を開始します。しかし、TCRの特異性（つまり、自己抗原と非自己抗原を区別する能力）は、免疫システムが効果的に機能するための核心です。エンジニアリングされた高親和性TCRは、抗原認識を強化する可能性を示していますが、しばしば特異性を失い、自己抗原との交差反応を引き起こし、深刻な副作用を引き起こします。この現象のメカニズムはまだ明確ではなく、TCRのがん免疫療法や感染症治療への応用を妨げています。 自然に進化したTCRは、動的な生体力学的調節の下で非常に高い特異性を示しますが、エンジニアリングされた高親和性TCRはしばしばこの...

学術的背景 低温電子顕微鏡（Cryo-EM）は、タンパク質などの巨大分子の構造を解析するための重要な実験技術です。しかし、Cryo-EMの有効性は、低コントラストや構造の異質性などの実験条件によって引き起こされるノイズや密度値の欠損によってしばしば制限されます。既存のグローバルおよびローカルな画像シャープニング技術はCryo-EM密度マップの改善に広く使用されていますが、より正確なタンパク質構造を構築するためにその品質を効率的に向上させることには依然として課題があります。この問題を解決するために、研究者はCryoTenという3D UNETR++スタイルのTransformerモデルを開発し、Cryo-EM密度マップの品質を効果的に向上させることを目指しています。 論文の出典 この論文は、Jo...

学術的背景 神経科学分野では、神経回路がどのように複雑な行動を生成し制御するかを理解することを目指してきました。単純なモデル生物（軟体動物、甲殻類、環形動物など）は、アクセス可能な神経系と大型の特徴的なニューロンを持つため貴重なモデルを提供してきましたが、多くの場合、神経回路の理解は詳細な脳地図の欠如によって制限されています。特に軟体動物については、その脳は形態的に一貫性があり機能的に研究可能なニューロンで構成されていますが、神経系内のニューロン総数や組織原則、詳細なニューロンレベルの地図は依然として不明です。これらの問題は、神経回路機能の体系的な研究を制限しています。 この課題を解決するために、本研究ではLymnaea stagnalis（古典的な軟体動物モデル）の脳に対してシンクロトロン...