液晶ウイルスにおけるキラリティー伝達の研究 キラリティー（chirality）は自然界に広く存在する現象であり、生物学、化学、物理学、材料科学など多くの分野で重要な影響を与えています。しかし、ナノスケールの構成要素からマクロな螺旋構造へのキラリティー伝達のメカニズムは依然として未解明のままです。本研究では、細長いウイルスがキラリティー液晶相において自己組織化する過程を調査し、キラリティー伝達の鍵となるメカニズムを明らかにしました。著者は、電荷表面モードとウイルスの主鎖の螺旋変形がどのように相互作用し、ウイルス液晶相の螺旋構造を形成するのかを詳細に探求しました。 研究背景 液晶相におけるキラリティー伝達は、多くの分野で重要です。例えば、不対称炭素原子を持つキラル分子から有序螺旋超構造やキラルブ...
脂質ナノ粒子-mRNA製剤を使用してROSを除去し糖尿病創傷の治癒を促進する 糖尿病患者によく見られる合併症の一つである糖尿病創傷は、発症率と再発率が高く、世界経済に大きな損害をもたらしています。現存する治療法には、創傷負荷減少療法や成長因子療法などがあり、臨床試験では治癒時間の短縮を示していますが、これらの広範な応用はコストや潜在的な副作用によって制限されています。したがって、より効果的で安全かつ便利な糖尿病創傷管理方法の開発が急務です。 複雑な創傷微小環境における治療の課題は、主に反応性酸素種（reactive oxygen species, ROS）の制御不能な蓄積と持続的な炎症から来ています。この病理学的微小環境は過度な酸化ストレスと虚血性新生血管形成を引き起こし、その結果、創傷の治...
この研究はタンパク質アルギニンメチル化酵素PRMT9に焦点を当て、急性骨髄性白血病(AML)におけるその重要な役割と潜在的な抗がん標的であることを明らかにしました。研究者らは、PRMT9がAML幹細胞及び白血病細胞で著しく高発現していることを発見しました。遺伝子編集と化学プローブを用いた実験により、PRMT9の阻害は癌細胞の生存を抑え、DNA損傷と細胞周期停止を誘導し、細胞内のcGAS-STINGシグナル経路を活性化することで、I型インターフェロン応答を引き起こし、樹状細胞を活性化してT細胞免疫を刺激することが分かりました。 本研究はジョンズホプキンス大学のLing Li博士とその共同研究者によって行われ、その成果は2024年4月発行の「ネイチャー・キャンサー」誌に掲載されました。 研究の詳...
原子間相互作用力の幾何強化事前トレーニング はじめに 分子動力学(MD)シミュレーションは、物理学、化学、生物学、材料科学などの分野で重要な役割を果たし、原子レベルのプロセスの洞察を提供しています。MDシミュレーションの精度と効率は、分子系の原子間相互作用を記述する原子間ポテンシャル関数に依存しています。古典的MDでは経験式を使用し、パラメータを当てはめる必要がありますが、計算コストは低いものの精度が不十分です。一方、第一原理MDでは、シュレーディンガー方程式を解くことで精密な相互作用を得ることができますが、計算量が非常に大きくなります。そこで、機械学習による原子間ポテンシャル(MLIPs)が、第一原理計算から得られるエネルギーと力をフィッティングすることで、ab initio精度に近づきつ...
早期の医薬品発見に従事する研究者は、およそ10の60乗の可能な分子構造の中から、薬理活性を持つ候補分子を見つけるという大きな課題に直面しています。この問題を解決する1つの有効な方法は、より小さな「フラグメント」分子から始めることで、この戦略はフラグメントベースの医薬品設計(FBDD)と呼ばれています。FBDDプロセスでは、まず計算機を使ってターゲットタンパク質の結合ポケットに結合するフラグメントを選別し、次にそれらのフラグメントを1つの化合物に接続します。フラグメントを接続する際には、フラグメントの幾何学的な構造とタンパク質ポケットの構造を考慮して、高い親和性を持つ潜在的な医薬品分子を設計する必要があります。 この論文では、DiffLinkerという新しいリンカー(linker)分子設計手法...
この論文は質量分析分子予測のためのグラフトランスフォーマーモデル(MassFormer)に関するものです。この研究は、質量分析データにおける分子同定問題に対して、小分子の質量分析スペクトルを予測するための新しい深層学習手法を提案しています。 背景紹介: 質量分析(MS)はタンパク質体学、代謝体学、環境化学など、様々な分野で広く使用される分析手法で、サンプル中の化学物質を同定および定量するために用いられます。しかしながら、小分子の多くについては、その断片化過程の複雑さゆえに、質量分析スペクトルを正確にシミュレートすることが常にこの分野での重要な課題となっています。従来のルールベースの手法(CFMなど)には性能と適用範囲の制限があります。近年、深層学習手法が質量分析予測に応用されるようになりまし...
遺伝的癌性耐性に対するLGR4標的化による克服 研究背景: 獲得性の薬物耐性は、がん治療の主な障壁であり、がん死亡の主な原因でもあります。しかし、耐性メカニズムはさまざまであり、耐性がん細胞に特異的に対処することは、依然として大きな臨床的課題です。Wnt経路の活性化は、がん幹細胞の存在を維持し、化学療法耐性を誘導できるため、Wnt経路を標的とすることは、腫瘍の耐性を克服する有望な戦略と考えられています。 研究者と発表状況: この研究は、南開大学のChen Quan教授の研究グループによって行われ、論文は2024年4月号の「ネイチャー・キャンサー」誌に掲載されました。論文の連絡著者は、南開大学のChen Quan教授、中国科学院動物研究所のDu Lei研究員、そして南開大学のHu Gang教授...
化学暴露が神経変性疾患のリスクに及ぼす影響の評価 はじめに 近年、溶剤から農薬に至るまで、多くの環境化学物質が神経変性疾患の発症と進行に関係していると考えられています。しかしながら、これまでアルツハイマー病、パーキンソン病、その他の神経変性疾患に関連する数十の遺伝子を発見してきた全ゲノム関連研究のような体系的な方法は不足していました。幸いなことに、現在では数百から数千の化学的特性を暴露範囲で研究することができます。この新しい手法は、質量分析技術の進歩を利用して、ゲノムデータを補完する暴露データを生成し、神経変性疾患のより良い理解を可能にします。 寿命の延びに伴い、年齢に関連する神経変性疾患は、障害と死亡の主な原因となっています。最も一般的な2つの神経変性疾患であるアルツハイマー病(AD)とパ...