多区域非小细胞肺癌患者衍生異種移植モデル中におけるゲノムレベル腫瘍内腫瘍異質性の表現 学術背景と研究動機 患者由来の異種移植（Patient-Derived Xenograft、PDX）モデルは、癌研究に広く利用されています。PDXモデルは人間の腫瘍を免疫不全マウスの体内に移植して繁殖させます。そのため、PDXモデルは従来の細胞株よりも腫瘍の生物学的特性を模倣する能力が高いとされています。体内の細胞間および細胞-基質間の相互作用、三次元構造、そして新しい派生特性を保持しています。多くの研究により、PDXモデルの薬物反応が患者個人や患者群体の薬物反応と一致することが示されており、個別化医療や前臨床薬物試験に使用されています。これにより、癌生物学の重要なモデルとなっています。 しかし、PDXモデ...
システム分析NDUFAF6の複合体I組み立てとミトコンドリア病における役割 背景紹介 ミトコンドリア複合体I（complex I, CI）は呼吸鎖の中で重要な構成要素であり、酸化的リン酸化（oxphos）過程において電子をミトコンドリア呼吸鎖に導入し、複合体II-IVと共にATP合成を駆動するプロトングラデントを生成・維持します。研究によれば、単独のCI欠損が主要なミトコンドリア病の最も一般的な原因の一つを構成しており、約5000人に1人が影響を受けています。CI欠損の約半分は、CIアセンブリ因子（CI assembly factors, CIAFs）に影響を与える病的変異によって引き起こされると考えられており、これらの因子はCI全酵素の一部ではありません。これらのCIAFsのCI疾患の発症...
背景紹介 近年、研究者たちはMott絶縁体中の電子-ホール結晶に強い関心を寄せています。この種の結晶は量子励起状態を実現し、反流超流性およびトポロジカル秩序のポテンシャルを持ち、長距離の量子絡み合いの特性を備えています。しかし、Mott絶縁体中における電子とホール結晶の共存に関する実験的証拠はまだ十分に示されていません。通常の条件下では、強い電子-電子相互作用が新しい結晶秩序の形成を駆動し、Wigner結晶やドープされたMott絶縁体中の電荷秩序現象を引き起こします。このタイプの電子結晶は、量子フラクチュエーションが多くの自由度を持って示される多体システムであり、これが量子シミュレーションに用いられています。 出典紹介 この研究論文は複数の研究機関の研究者たちによって共同執筆されました。主な...
不飽和脂肪酸は、アポトーシス過程におけるBaxおよびBakの孔形成活性を促進する 背景 アポトーシス(apoptosis)は、細胞の程序的死を制御する主要な形態であり、胚発生、組織のホメオスタシス、免疫系機能などの基本的な生物学的プロセスに関与しています。アポトーシスの dysregulationは、神経変性疾患や癌の発症などの病態につながり、ほとんどの抗癌化学療法はアポトーシスの誘導に依存しています。ミトコンドリア外膜の透過化(mitochondrial outer membrane permeabilization, MOMP)はミトコンドリアアポトーシス経路の重要なイベントであり、アポトーシス孔の開口によりサイトクロムcなどのアポトーシス因子が細胞質に放出され、カスパーゼを活性化し、最...
超分子組織化によって活性化された単一分子リン光共鳴エネルギー移動を用いた近赤外標的細胞イメージング 近年、純有機リン光共鳴エネルギー移動(Phosphorescence Resonance Energy Transfer, PRET)の研究が注目を集めています。本論文では、著者らがアルキル橋架けされたメトキシ四フェニルエチレン-フェニルピリジン誘導体(TPE-DPY)ホスト分子、異なるパラメータのカリックス[n]アリル(Cucurbit[n]uril, n = 7, 8)、およびβ-シクロデキストリン修飾ヒアルロン酸(HACD)から、大きいストークスシフト(367nm)と近赤外(NIR)発光を示す単一分子PRETシステムを構築しました。著者らはこのシステムを用いて、がん細胞のミトコンドリアの...
正交タンパク質解析により、3q26 AMLにおけるPA2G4-MYC軸の薬剤ターゲティング可能性を同定 急性骨髄性白血病(AML)は、高度な異質性と侵襲性を持つ悪性腫瘍である。特に3q26染色体異常を伴うAMLサブタイプでは、その発症機構が複雑で効果的な標的治療法がない。この課題に対処するため、Matteo Marchesini氏らは、3q26 AMLにおける薬剤ターゲティングの可能性を明らかにするため、多次元タンパク質ゲノミクス解析研究を行い、その成果を「ネイチャーコミュニケーションズ」誌に発表した。 研究背景 過去20年間で、分子技術の急速な進歩により、急性骨髄性白血病患者の治療見通しが大きく変わった。しかしながら、高度に侵襲的で希少なサブタイプ、または再発性で難治性の疾患を持つ患者では...
腸内細菌叢と結腸内分泌細胞の相互作用によるホスト代謝調節 研究背景 肥満は21世紀の主要な健康問題の一つであり、糖尿病、脂肪肝疾患、心血管疾患などの様々な健康上の悪影響の重要な原因となっています。したがって、肥満の背景にある生物学的メカニズムを解明することは重要な意味を持ちます。近年の研究では、腸内細菌叢がホストの体重調節において重要な役割を果たしていることが示されていますが、結腸内分泌細胞(EECs、エンテロエンドクリン細胞)がホストの代謝調節にどのような役割を果たすかについてはよくわかっていません。研究チームは、結腸EECsがホストの代謝調節と肥満の発症においてどのような具体的な機能を果たしているかを明らかにしようと努力し、この重要な科学的問題を解決しようとしています。 論文の出典 本研...
拡散モデルベースの深層学習アルゴリズムを用いた超解像度イメージングと体積電子顕微鏡の強化 背景紹介 電子顕微鏡(Electron Microscopy、略してEM)は高解像度のイメージングツールとして、細胞生物学の重大な突破口を開いた。従来のEM技術は主に2次元のイメージングに使用されていたが、ナノスケールの複雑な細胞構造を明らかにしてきた一方で、3次元(3D)構造の研究には一定の限界があった。より高度な技術である体積電子顕微鏡(Volume Electron Microscopy、略してVEM)は、連続切片と断層走査技術(透過電子顕微鏡TEMやスキャニング電子顕微鏡SEMなど)を用いて、細胞や組織の3Dイメージングを実現し、細胞、組織、さらには小型のモデル生物のナノスケールの3D構造を抽出...
TGR5を介した脂肪酸の取り込みを抑制することで糖尿病性心筋症を予防 背景と問題提起 糖尿病性心筋症(Diabetic Cardiomyopathy, DBCM)は、糖尿病患者に頻繁に発生する深刻な合併症であり、心筋脂質蓄積と心機能障害を特徴とします。胆汁酸代謝は、心血管疾患や代謝性疾患において重要な役割を果たしています。その中で、TGR5(Takeda G蛋白質共役受容体5)は主要な胆汁酸受容体であり、代謝調節と心筋保護に関与していることが実証されています。しかし、胆汁酸-TGR5経路が心臓の代謝平衡を維持する具体的な役割はまだ明らかになっていません。 研究源 この論文は、北京大学などの複数の研究機関が協力して作成されました。この研究は2023年6月23日に完了し、2024年3月26日に受...
微生物代謝産物エタノールアミンがFXR作動薬としてマウス雌の多嚢胞性卵巣症候群を促進する 1. 研究背景および目的 多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)は、世界中の6~20%の生殖年齢の女性に影響を与える一般的な内分泌および代謝疾患です。PCOSの症状には高アンドロゲン血症、卵巣機能障害、多嚢胞性卵巣形態があり、心血管疾患、2型糖尿病、高血圧、脂質異常症のリスクが高まることが多くあります。この病気は、患者とその家族に莫大な経済的および精神的負担をもたらします。しかしながら、PCOSの原因と病理メカニズムはいまだ明確ではなく、原因に基づく治療法も不足しています。 近年、腸内細菌叢は環境と健康を結びつける重要な因子となっています。腸内細菌叢は、細菌の移動や短鎖脂肪酸、胆汁酸、ポリアミンなどの様々な活性...