Cry1とPhot1青色光受容体がシロイヌナズナ下胚軸で果たす個別の作用位置 背景と研究目的 植物が発芽プロセスで土壌表層の障害を超えて光環境下で成長・光合成を始めるには、下胚軸の急速な伸長が必要となります。この過程で青色光にさらされると、Cryptochrome 1（Cry1）とPhototropin 1（Phot1）という光受容体が順番にその伸長を抑制します。しかし、これらの2つの光受容体がどの部分にどのように作用して下胚軸の伸長を抑制しているのかは十分には解明されていません。これまでの研究では、Cry1とPhot1が異なる時間的段階で下胚軸の伸長を制御していることが示されていますが、その空間的な特殊性や細胞形態の変化、さらにその制御メカニズムについてはさらなる検討が必要です。この課題を...
研究ハイライト: 細胞内代謝物がどのようにしてシアノバクテリアの代謝休眠からの覚醒を制御するのか 研究タイトル：「代謝物レベルでの酵素活性の制御がシアノバクテリアの代謝休眠からの覚醒を制御する (Metabolite-level regulation of enzymatic activity controls awakening of cyanobacteria from metabolic dormancy)」 発表誌：『Current Biology』（2025年1月6日号） 研究主導者：Sofía Doello 共同研究機関：ドイツ・チュービンゲン大学、カッセル大学、その他の研究施設 この研究は、細胞内代謝物が特定の酵素活性を調節することにより、シアノバクテリアが代謝休眠状態から活性...
ネズミにおける ANCV1R 遺伝子欠損のフェロモン知覚および性行動への影響に関する研究 背景 哺乳類では、フェロモン (pheromone) が社会的および性行動を制御する重要な化学シグナルとして機能します。このフェロモンの検知は、嗅覚系に属する鋤鼻器 (vomeronasal organ, VNO) によって行われ、VNO 内の鋤鼻感覚ニューロン (vomeronasal sensory neurons, VSNs) が特定の鋤鼻受容体 (vomeronasal receptors, VRs) を発現し化学シグナルを感知します。この情報は、副嗅球 (accessory olfactory bulb, AOB) を経由して扁桃体 (amygdala) や視床下部 (hypothalamus...
毒蛙のアルカロイドと皮膚微生物群の多様性および代謝機能に関する科学的発見 背景と研究の意義 毒蛙（Dendrobatidae）は特異な防御機構を持つ両生類であり、その皮膚にはアルカロイド化合物が豊富に含まれています。これらの化合物は広範な抗菌作用を有しますが、皮膚の微生物群（マイクロバイオーム）がアルカロイドにどのように影響を受けるかはほとんど研究されていません。皮膚の微生物群は宿主の健康にとって重要であり、免疫防御、毒性維持、さらには生態適応において鍵となる役割を果たす可能性があります。これまでの研究では、外来化学物質が宿主内または体表の微生物群の構成に大きな変化をもたらすことが示されていますが、毒蛙の皮膚上に存在するアルカロイドの具体的な影響メカニズムは明らかにされていません。本研究は、...
粒子飲み込み印刷に基づくソフトエレクトロニクス研究 学術的背景 ウェアラブルデバイス、ヘルスモニタリング、医療機器、人間と機械のインタラクションなどの分野が急速に発展する中、ソフトエレクトロニクス（soft electronics）は生体システムとシームレスに統合できることから注目されています。従来の剛性電子機器は生体組織との機械的性能が一致しない問題があり、これが生物医学分野での応用を制限しています。この問題を解決するために、研究者たちは多様な戦略を提案しています。たとえば、マイクロ構造設計（蛇行パターンや切り紙構造）を用いて剛性デバイスにマクロスケールの伸縮性を付与する方法です。しかし、これらの方法は、伸縮性を得るために電子性能を犠牲にする場合が多いです。 近年、ポリマー電子材料を基盤と...
ウェアラブル単一トランスデューサーによるエコーマイオグラフィーシステムの革新：筋肉動態監視から複雑なジェスチャー追跡まで 学術的背景と研究の意義 近年では、ウェアラブル電子デバイスが健康モニタリングおよびヒューマンマシンインタラクション分野において大きな可能性を持つとして注目を集めています。その中でも、筋活動を測定する技術として表面筋電図（Electromyography, EMG）が研究のホットトピックとなっています。しかし、EMG信号には多くの制約があります。信号強度が弱く不安定で、空間分解能が低い上、信号対雑音比（SNR）が低いです。その偶発性や同期性の低さが測定結果の不一致につながり、特定の筋線維の寄与を効果的に分離することが困難です。また、信号質を改善するために利用される大型の電極...
刺繍形式の超材料バイオセンサー：運動環境における非接触型生体信号モニタリング 近年、スマートカー、航空安全、健康モニタリングの需要が増加する中で、さまざまなセンサー技術が急速に発展しています。しかし、特に動的な環境で生理信号を測定する場合、従来型センサー技術には、信号干渉や振動の影響、プライバシー問題など、多くの課題があります。この課題に対処するために、本研究はデジタル刺繍によって製造された超材料バイオセンサーを提案し、運動環境下でも高品質な心肺信号を非接触で取得できる新しいアプローチを提供しました。 背景と動機 統計データによると、アメリカだけで毎年10万件以上の交通事故が、ドライバーの疲労や注意散漫などの要因によって引き起こされています。これを減少させるために、自動車用バイオセンサーは、...
柔性エレクトロニクスにおける液体金属マイクロドロップの迅速な三次元組立と電気的接続の研究 はじめに：研究背景と意義 柔軟な電子技術がソフトロボティクス、ウェアラブルデバイス、柔軟ディスプレイなどの分野で広く応用される中、柔軟で伸縮可能な回路間の層間電気接続を実現する方法が、この分野の重要な課題の一つとなっています。従来の硬質電子デバイスでは、化学やプラズマエッチングなどの成熟した技術により、シリコンウェハ上でミクロンからナノメートルレベルの貫通孔（ビア）が作製されています。しかし、柔軟な電子分野において、この方法には流動性材料の粘度や機械的性能の不整合、また孔埋めプロセスの非効率性や複雑さといった問題があります。特に、柔軟デバイスの機械的動特性により、従来の硬質導体で作製された貫通孔は応力集...
CHEK2遺伝子の低リスク変異とがん表現型の関係に関する研究 学術的背景 CHEK2遺伝子（OMIM 604373）は乳がんの感受性遺伝子の一つであり、その単一アレルの病原性変異（pathogenic variants, PVs）は乳がん、大腸がん、腎臓がん、甲状腺がんのリスク増加と関連しています。しかし、CHEK2遺伝子の二アレル変異の表現型に関する研究は少なく、特に低リスク（low-risk, LR）変異であるp.I157T、p.S428F、p.T476Mのがん感受性についてはまだ十分に研究されていません。これらの低リスク変異は一般集団で比較的頻繁に見られますが、二アレル状態でのがんリスクについては十分に解明されていません。したがって、本研究はCHEK2遺伝子の二アレル低リスク変異とがん...
学術的背景 結核性ぶどう膜炎（Tubercular Uveitis, TBU）は、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）による眼の感染または免疫媒介の炎症反応を指します。結核は世界的に深刻な公衆衛生問題であるにもかかわらず、TBUの診断および治療は依然として困難です。TBUは多様な臨床症状を示し、特異的な診断基準が欠如しているため、多くの患者が誤診されたり、治療が遅れたりしています。従来の診断方法であるツベルクリン皮膚試験（TST）やインターフェロンγ放出試験（IGRA）は、結核感染の存在を確認するだけで、活動性かどうかや眼の炎症と直接関連しているかどうかを判断することができません。また、眼液体中のポリメラーゼ連鎖反応（PCR）検査は感度が低く、サンプリング手法が侵襲...