Hog1シグナル経路における転写因子AoMsn2の真菌成長、発育、および病原性への役割 背景紹介 植物寄生線虫は毎年農業に大きな損害を与えており、線虫捕捉菌（Nematode-Trapping Fungi, NT fungi）は、特殊な捕捉構造を形成して線虫を捕獲する能力を持つため、真菌と線虫の相互作用を研究するモデル生物として注目されています。Arthrobotrys oligosporaはその代表的なNT真菌の一つで、粘着性ネットを形成して線虫を捕捉し殺す能力を持っています。これまでの研究で、高浸透圧グリセロール（Hog1）シグナル経路がA. oligosporaの浸透調節や殺線虫活性に重要な役割を果たすことが示されていました。しかし、Hog1シグナル経路の下流にある転写因子のNT真菌に...

多スケールフットプリントが細胞分化と老化におけるシス調節要素の役割を明らかにする 背景紹介 遺伝子発現の調節は、細胞の運命と疾患発生の鍵となるメカニズムの一つであり、シス調節要素（cis-regulatory elements, CREs）がこの過程で重要な役割を果たしています。CREsは、転写因子やヌクレオソームなどの多様なエフェクタータンパク質と結合することで、遺伝子発現を動的に調節します。しかし、既存の研究方法では、特に単細胞レベルでこれらのエフェクタータンパク質のゲノム全体での結合動態を測定する際に限界があり、CREsの構造がその機能とどのように関連しているかを完全に理解することが困難でした。特に、細胞分化と老化の過程におけるCREsの役割については不明な点が多く残されています。 こ...

論文の概要 急性骨髄性白血病（AML）は成人において最も一般的な白血病の一種です。標準的な化学療法を受けた後、ほとんどのAML患者は完全寛解に至りますが、難治性および再発性の疾患は依然として大きな問題です。過去10年間で、免疫療法はがん治療において広く応用されており、特にキメラ抗原受容体T細胞（CAR-T）療法は、血液悪性腫瘍、特にB細胞悪性腫瘍の治療において顕著な成功を収めています。しかし、CAR-T細胞療法はAMLにおいてその効果が限定的であり、その主な制限要因の一つがCAR-T細胞の「枯渇（exhaustion）」です。CAR-T細胞の枯渇は、その効果を維持し、持続的な臨床効果を達成するための核心的な課題となっています。 T細胞は体内で保護的な役割を果たし、認識した抗原を排除する役割を...

核小体繊維のトポロジーが転写因子のエンハンサーへの結合を導く 学術的背景 細胞のアイデンティティの確立は、細胞タイプ特異的な遺伝子のエンハンサーに結合する複数の転写因子（Transcription Factors, TFs）の協調的な作用に依存しています。TFsはアクセス可能なクロマチン内の特定のDNAモチーフを認識しますが、この情報だけではTFsがどのようにエンハンサーを選択するかを説明するには不十分です。本論文では、4つの異なるTFの組み合わせを比較し、それらのゲノム占有率、クロマチンのアクセス可能性、ヌクレオソームの位置、および3次元ゲノム組織をヌクレオソーム解像度で分析し、ヌクレオソーム繊維のトポロジーがどのようにTFsのエンハンサーへの結合を導くかを明らかにしました。 論文の出典 ...

ゲノムワイドな単一細胞および単一分子レベルでの転写因子フットプリント解析 学術的背景 ヒトや他の哺乳類において、すべての体細胞は基本的に同じゲノムを持っていますが、異なる細胞タイプはそれぞれ異なる機能を果たします。この違いは主に、転写因子（Transcription Factors, TFs）が遺伝子の調節領域に結合することによって決定されます。TFsはDNAからRNAへの転写を制御することで遺伝子発現を調節します。TFsがどのようにゲノムに結合するかを理解することは、機能ゲノミクス研究の中核的な課題の一つです。しかし、既存の研究方法には一定の限界があります。従来の「ボトムアップ」アプローチ（原子分解能構造や単一分子イメージングなど）や「トップダウン」アプローチ（古典的な遺伝学や分子生物学な...

Mowat-Wilson症候群のDNAメチル化特性の識別 背景紹介 Mowat-Wilson症候群（MOWS）は、ZEB2遺伝子のヘテロ接合性欠失または機能喪失変異によって引き起こされる稀な神経発達障害です。この遺伝子は神経発達に関与する転写因子をコードしています。MOWSの個体は通常、中度から重度の全体的発達遅延、知的障害、てんかん、および特徴的な顔貌を示します。さらに、低身長、ヒルシュスプルング病、脳および心臓の異常などが見られることもあります。しかし、この症候群の稀少性と表現型の多様性により、新生児期での診断はより困難となっています。この問題に対処するため、研究者たちは新しい診断バイオマーカーを特定することでMOWSの診断プロセスを簡素化することを目指して研究を行いました。 論文の出典...

研究報告：ROR2が膵臓癌細胞の可塑性における調節作用 背景紹介 膵管腺癌（PDAC）は致命的な疾患であり、ほとんどの患者に治療の可能性が欠けています。これは部分的に早期発見が困難なためです。PDACの特徴のひとつに、広範な腫瘍細胞の異質性があります。この異質性は、「古典的」及び「基底型」の分子亜型の変動を反映するだけでなく、治療抵抗性の大きなメカニズムである細胞間の可塑性も影響しています。PDACの進行において、正常細胞が前がん病変や悪性腫瘍に変化する途中で異なる細胞同一性を取得する過程を含む可塑性が常に伴います。 既存の研究では、PDAC小鼠モデルにおいて異なる膵管およびアシナー細胞がPDACを生成できることが示されています。アシナー細胞は小鼠ではより容易に変化します。炎症やKRASG1...

双方向エピジェネティック編集が遺伝子制御の階層構造を明らかにする 背景と研究動機 ヒトゲノムにおいて、エンハンサーなどの非コード要素が遺伝子制御に果たす役割は広く認識されています。しかし、現在一般的に用いられているCRISPR干渉法は、非コード要素と遺伝的相互作用の研究においていくつかの限界があります。主に、従来のCRISPR手法、例えばCRISPR干渉（CRISPRi）やCRISPR活性化（CRISPRa）は、一度に単一の遺伝子座を編集することしかできないため、遺伝子制御ネットワークにおける相互作用の理解が制限されています。したがって、本研究はこれらの問題を解決するために、二方向のエピジェネティック特性を編集できるシステムを開発することを目指します。 出典と著者情報 この論文「Bidire...

ARID1A LossとB細胞運命およびリンパ腫生成 背景紹介 本稿は、ARID1A（AT-Rich Interactive Domain 1A）がB細胞運命決定およびリンパ腫生成に果たす重要な役割について調査したものである。ARID1Aは、血糖再構築複合体（BAF, BRG1/Brahma-associated factors）の重要なサブユニットであり、その変異は多くのヒト悪性腫瘍で一般的に見られる。従来の研究から、BAF複合体はクロマチンのアクセシビリティを調節することで、遺伝子の発現と細胞運命に影響を及ぼすことが知られている。しかし、ARID1A変異の機能喪失後の具体的なメカニズム、特にB細胞における挙動はまだ明らかにされていない。本研究は、ARID1A変異がB細胞の発育にどのように...

この研究は、マウス胚発生過程におけるMeis2転写因子のGABA作動性ニューロン発生・分化への関与メカニズムを探求しました。研究者らはCRISPR/Cas9ノックダウン、単一細胞RNA測定(scRNA-seq)、系統追跡などの技術を総合的に適用し、Meis2が胚基底核の投射ニューロン前駆細胞で高発現し、これらの前駆細胞が外側基底核由来のGABA作動性投射ニューロンに分化するのを促進することを発見しました。 Meis2はDlx5ファミリー転写因子と協調的に作用し、特定のシス制御エレメント(cis-regulatory elements、cREs)に結合して、投射ニューロン分化に関連する遺伝子エンハンサー領域を活性化し、投射ニューロン運命を誘導します。一方、内側基底核領域ではLhx6転写因子の発...