内皮素受容体の拮抗剤選択性の解明：冷凍電子顕微鏡を用いた研究が重要な分子メカニズムを明らかに 学術背景 内皮素（Endothelin, ET）は強力な血管収縮ペプチドであり、心血管機能の調節において重要な役割を果たします。このファミリーにはET-1、ET-2、ET-3が含まれ、これらは内皮素受容体（Endothelin Receptors, ETRs）と結合することで血管の緊張や全体的な心血管の恒常性を調整します。内皮素受容体は主にETAとETBの2つのサブタイプがあり、これらは63％の配列相同性を有するものの、リガンドの親和性や機能において顕著な違いを示します。具体的には、ETAはET-1とET-2に高い親和性を持ち強力な血管収縮を誘導するのに対し、ETBは3つの内皮素アイソフォーム全てに...
深層学習を活用したタンパク質設計：条件付き拡散モデルによる機能的タンパク質配列の生成 タンパク質は生命科学研究および応用の中心的要素であり、その多様性と機能の複雑性は科学者に無限の可能性を提供します。深層学習技術の発展により、タンパク質設計は新たな高みに到達しつつあります。上海交通大学やケンブリッジ大学など複数の機関の科学者が共同で発表した研究「A conditional protein diffusion model generates artificial programmable endonuclease sequences with enhanced activity」は、「条件付きタンパク質拡散モデル」（Conditional Protein Diffusion Model、CPD...
SNRNP200を標的とするスプライシング異常の修正：糖代謝型トリプルネガティブ乳がんにおける免疫療法の新たな戦略 背景 トリプルネガティブ乳がん（TNBC）は乳がんの中で最も侵攻性が強く、再発率と死亡率が極めて高いサブタイプです。近年、代謝経路に基づいたTNBCのサブタイプ分類（脂質代謝型、糖代謝型、混合型など）の進展により重要な知見が得られましたが、腫瘍代謝を標的とする治療戦略は実際の応用において大きな課題に直面しています。乳酸脱水素酵素（LDH）阻害剤などの代謝薬が糖代謝型TNBCに対して一定の効果を示す一方で、腫瘍周辺の非腫瘍性細胞（例えば間質細胞や免疫細胞）への影響により、全体的な治療効果は制限されています。 RNAスプライシングは、遺伝子発現の調節において重要な役割を果たしており...
ヒト胚の複雑なモザイク現象に関する研究：初期胚発生における広範な非整倍性の解明 背景と研究目的 着床前遺伝子検査（Pre-implantation Genetic Testing for Aneuploidy, PGT-A）は、体外受精（IVF）における胚選別技術として広く利用されていますが、ヒト胚の遺伝学に関する知識が限られているため、その運用は十分に検証されていない仮定とガイドラインに基づいています。その結果、発育可能な胚が誤って廃棄される可能性があります。これまでの研究では胚モザイク現象（mosaicism）の発生率は2%から90%と報告されていますが、多くの研究が少量の細胞サンプルに依存しており、実際のモザイク頻度を過小評価している可能性があります。本研究では、単一細胞全ゲノムシーケ...
クロス分野のブレークスルー：Mediator Med23が神経髄鞘形成を調節する分子メカニズム 背景と研究の目的 髄鞘は中枢神経系（CNS）において軸索を包み込む多層の膜構造であり、その完全性は神経信号伝達および神経機能にとって極めて重要です。しかし、髄鞘が破壊されると、多発性硬化症や白質ジストロフィーなどの疾患で見られるように、深刻な神経機能障害を引き起こします。髄鞘の形成と修復は主に乏突起膠細胞（oligodendrocytes, Ols）によって行われ、これらの細胞は乏突起膠前駆細胞（oligodendrocyte progenitor cells, OPCs）から分化します。OPCの分化には厳密な転写とエピジェネティックな制御が必要ですが、その分子メカニズムはまだ完全には明らかにされ...
グリオーマのトポロジー景観の解読：ネットワーク理論フレームワークに基づく研究 グリオーマ幹細胞（Glioma Stem Cells, GSCs）は、グリオーマの再発と治療抵抗性の主要な要因とされ、新しい治療法の重要な研究対象となっています。しかし、グリオーマ幹細胞がグリオーマ階層内で果たす役割についての理解が限定的であり、この理解の不足が研究成果の臨床応用を妨げています。この問題を解決するために、Yaoらの研究チームは実験データと内生性ネットワーク理論（Endogenous Network Theory, ENT）を統合し、グリオーマのエネルギー景観を記述するためのコア内生性ネットワークモデルを構築しました。本研究は、グリオーマの生物学的複雑性を明らかにし、治療戦略に新たな理論的視点を提供し...
PRRPとPRRPRの分子認識およびシグナル伝達メカニズムの解析 研究背景 神経ペプチドは神経系において最も豊富なシグナル分子であり、100種類以上が同定されており、代謝、痛覚、繁殖などの生理過程で重要な役割を果たしています。その中でもRF-アミドペプチドは、C末端にアルギニン-フェニルアラニン-NH₂（RF-アミド）モチーフを持つことで特徴付けられ、プロラクチン放出ペプチド（PRRP）、ニューロペプチドFF（NPFF）、キスペプチン（Kisspeptin）などが含まれます。RF-アミド神経ペプチドは特定のGタンパク質共役受容体（GPCR）と結合することで広範な生理機能を調節します。しかし、PRRPおよびその受容体PRRPRはストレス、食欲、痛み、心血管機能の調節に重要な役割を果たしているに...
社会的な動物において、個体間の競争と地位の確立は、資源分配、集団の安定性、エネルギーの節約において重要な役割を果たします。しかし、前部帯状皮質（medial prefrontal cortex, mPFC）が社会的な競争行動と社会的な地位の調整に関与していることは分かっていても、その具体的な分子調節メカニズムは完全には明らかにされていません。本研究では、競争行動と社会的地位の変化の過程における長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA）SERAと、それがPKM2を通じて大脳の興奮性ニューロンに与える影響について調査しました。 この研究は、華中科技大学同済医学院病理生理学科、ボストン大学生物学科、シンシナティ小児病院など複数の研究機関によって共同で行われ、2024年に『Cell Discover...
NUMB遺伝子変異と痛風発症メカニズムの新たな探求 背景 痛風は世界で最も一般的な炎症性関節疾患の一つで、その主な原因は血中尿酸（uric acid）濃度の持続的な上昇、つまり高尿酸血症（hyperuricemia）です。高尿酸血症は尿酸塩結晶の沈着を引き起こし、関節やその他の組織に炎症を誘発します。痛風の発症は遺伝的および環境的要因と密接に関連していますが、その正確な分子メカニズムは完全には解明されていません。尿酸の代謝バランスは、主に肝臓による生成と腎臓および腸管による排泄によって維持されています。このうち、尿酸の約70%が腎臓を介して排泄されます。しかし、尿酸排泄異常の分子メカニズムについては多くの未解明点が残されています。 最近、青島大学附属病院とスウェーデン・カロリンスカ研究所の研...
化学療法誘導の適応シグナル回路を標的とした膵臓癌治療の応用可能性 背景紹介 膵管腺癌（PDAC）は極めて侵襲性が高く、致死率の高い癌であり、患者の5年生存率は非常に低いです。80%以上の患者が診断時には手術不能な進行期にあり、現在の治療法（化学療法、免疫療法、KRAS標的療法など）の効果は限られています。近年、多数の試みが行われましたが、多くの進行PDAC患者の治療選択肢は依然として毒性が高い化学療法（ジェムシタビンやFOLFIRINOXなど）に限定されており、これらの治療法は適応耐性を引き起こし、治療効果をさらに制限しています。 PDACの耐性は、その特徴的な間質微小環境（TME）と密接に関係しており、この環境では活性化された線維芽細胞が高い間質圧を生み出し、薬物が癌細胞に到達するのを抑制...