学術的背景 細胞生物学において、フォーカルアデヘッション（focal adhesions, FAs）は細胞と細胞外基質（ECM）の間の重要な接続点であり、インテグリン受容体を介して細胞内のアクチン骨格とつながり、細胞移動や極性化に重要な役割を果たします。Talinはフォーカルアデヘッションの中心的なタンパク質で、インテグリン受容体とアクチン骨格を直接つなぎます。Talinタンパク質には3つのアクチン結合部位（actin-binding sites, ABSs）があり、これらの部位はフォーカルアデヘッションの形成と成熟の過程で異なる役割を果たします。しかし、TalinがどのようにF-アクチンと相互作用するのか、特にTalinのABSsがF-アクチンにどのように結合するのかについては、まだ完全に...
人γD-晶状体蛋白変異体が天然条件下で部分的に展開した中間体を形成する研究 学術背景 人γD-晶状体蛋白（γD-crystallin）は、眼の水晶体において構造的な役割を果たすタンパク質であり、水晶体の透明性と安定性を維持するために重要です。このタンパク質は、生涯を通じて折り畳まれた状態を保つ必要があり、これが維持されないと凝集やタンパク質沈殿が発生し、白内障の原因となります。しかし、先天性白内障と関連付けられたいくつかのγD-晶状体蛋白変異体は、天然条件下で部分的に展開した中間体を形成することが知られており、これはタンパク質の凝集と白内障の形成につながる可能性があります。これらの変異体のエネルギー風景（energy landscape）とその白内障形成における役割をよりよく理解するために、...
研究背景と問題提起 遺伝性葉酸吸収不良 (Hereditary Folate Malabsorption, HFM) は、腸管での葉酸の吸収障害および脳脊髄液中での葉酸輸送の阻害を主な特徴とする希少な常染色体劣性遺伝病です。この疾患は、プロトン結合葉酸輸送体（Proton-Coupled Folate Transporter, PCFT-SLC46A1）をコードする遺伝子に機能喪失変異が生じることで引き起こされます。これらの変異がPCFTの構造と機能に及ぼす影響を理解することは、HFMの病理メカニズムを解明するために極めて重要です。 近年、鶏由来PCFT（Gallus Gallus PCFT, GPCFT）の高解像度構造が冷凍電子顕微鏡技術によって取得され、これは人間のPCFT（Human ...
多重性状罕见変異分析の新フレームワーク：Multistaar 研究背景と問題の説明 次世代シークエンシング技術の進歩と全ゲノムシークエンシング（Whole-Genome Sequencing, WGS）コストの低下により、研究者たちは希少変異が複雑な人間の特性に与える影響をより深く探求できるようになりました。しかし、単一性状分析方法は、多民族サンプルや複雑な遺伝的構造を対象とした希少変異関連の検出において十分な統計的効力に欠けています。さらに、多くの遺伝的変異は多重効果（pleiotropy）を持ち、つまり1つの遺伝子が複数の性状に影響を与えるため、複数の性状を同時に解析する方法が必要となります。 既存の多重性状希少変異分析方法は、単一性状分析よりも高い統計的効力を示していますが、大規模WG...
発展と検証：耐性結核患者のQT間隔評価に用いる時間変動補正係数 学術的背景と研究動機 活動性結核（Tuberculosis, TB）の治療中、患者はしばしば頻脈（Tachycardia）を示し、この現象は病状が回復するにつれて弱まります。心拍数（Heart Rate, HR）の上昇はQT間隔（QT Interval）の測定結果に影響を与え、標準的な補正係数（Correction Factors, CFs）、例えばフリデリシア公式（Fridericia’s formula, QTcf）を使用すると、QT延長（QT Prolongation）の正確な評価に影響を与える可能性があります。Oliveroらは未治療の結核患者向けの補正係数を提案しましたが、これらの定数補正係数は治療期間中のQTとHRの...
健康寿命の促進：Hevolutionアライアンス高齢化バイオマーカーイニシアチブの実施提案 学術的背景と研究動機 世界中で高齢化が進行し、人類の平均寿命は著しく延びていますが、健康期待寿命（つまり健康的に生活できる年数）の増加は相対的に限られています。この傾向は、人々が長生きする一方で、病気を患う期間も長くなることを示しています。この状況を変えるためには、医療が単なる疾患治療から予防に重点を移す必要があります。Geroscience仮説（老化科学仮説）は、老化を引き起こす分子的な損傷を抑制することで、健康期待寿命を拡大し、病態期の拡大を阻止または逆転できる可能性を示唆しています。しかし、この目標を達成するためには、生物年齢や老化速度を評価する信頼性のあるバイオマーカーを開発し、生物的老化を遅...
神経変性疾患における鉄およびその他の金属イオンの恒常性と代謝 学術的背景 神経変性疾患（パーキンソン病、アルツハイマー病、筋萎縮性側索硬化症、ハンチントン病など）は、ニューロンの死と機能喪失を伴い、認知、運動、感覚機能が徐々に低下します。鉄、マンガン、銅、亜鉛などの金属イオンは、中枢神経系の様々な生理過程で重要な役割を果たし、エネルギー代謝、タンパク質合成、DNA複製、膜タンパク質の構築、ミエリンや神経伝達物質の合成などに関与しています。しかし、これらの金属イオンの恒常性が破れると、過剰でも不足でもニューロンに有害な影響を与え、酸化ストレス、フェロプトーシス、カップロプトーシス、細胞老化、または神経炎症などのプロセスを引き起こし、神経変性疾患の進行を促進します。 1924年に初めてパーキンソ...
研究背景と問題の導入 プロテインO-GlcNAc糖基化は、細胞代謝の可塑性において重要な役割を果たす翻訳後修飾の一つです。O-GlcNAc糖基化レベルの異常な変化は、子宮内膜がん（Endometrial Cancer, EC）を含む多くの癌で観察されています。子宮内膜がんは女性に一般的な生殖器系の悪性腫瘍ですが、そのO-GlcNAc糖基化の不均衡の臨床的特徴や分子メカニズムの探究はまだ完全には完了していません。 子宮内膜がんの発症率は過去20年間で50%増加し、先進国では女性の最も一般的な生殖器系の癌の一つとなっています。中国では、2022年に約77,700件の新規診断された子宮内膜がんの症例と13,500件の推定死亡例がありました。肥満や糖尿病などの代謝シンドロームに関連する条件はそのリス...
5-ヒドロキシトリプタミンによるヒストン修飾制御が肝転移を駆動する仕組みの研究 学術背景 癌の転移は、特に肝臓などの内臓器官への転移が患者の死亡の主な原因となっています。神経内分泌腫瘍（neuroendocrine tumors, NETs）は、高い転移能力を持つ一群の腫瘍で、特に神経内分泌前立腺癌（neuroendocrine prostate cancer, NEPC）や小細胞肺がん（small cell lung cancer, SCLC）などは肝転移率が高く、予後が極めて不良です。癌転移のメカニズムに関する研究は進展していますが、神経伝達物質（neurotransmitter）が免疫細胞との相互作用を通じて神経内分泌腫瘍の転移を促進するメカニズムはまだ十分に解明されていません。 5-...
近年、世界的な薬物乱用、特にオピオイドの乱用の増加に伴い、科学者たちはこれらの薬物の神経行動学的影響にますます注目しています。その中でも、ブプレノルフィン（Buprenorphine）はオピオイド系薬物として、オピオイド依存症の治療に広く使用されています。しかし、ブプレノルフィンは鎮痛や依存症治療の効果だけでなく、不安症状に対して一定の臨床的管理効果があるとも報告されています。ただし、不安は人間において非常に普遍的な疾患である一方、潜在的な心理的構築として直接測定することが難しいため、特に動物モデルではその評価が困難です。そこで、本研究では、機械学習技術と確認的因子分析（Confirmatory Factor Analysis, CFA）を組み合わせて、ブプレノルフィンがC57BL/6Jマウ...