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Simulating Multi-Colour Single-Molecule Localisation Microscopy Using an RGB Camera
本論文は、RGB カメラの分光感度を統計的に活用するシミュレーションにより、従来の分光イメージングに代わる安価かつ簡便な手法で最大 6 色の蛍光分子を高精度に同時分類し、単分子局在顕微鏡による高次多重化を可能にすることを示しています。
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biophysics
418 件の論文
生命の謎を物理の法則で解き明かすのが生物物理学です。細胞の動きからタンパク質の形まで、目に見えない微观の世界を数式や実験で可視化し、生きている現象そのものを理解しようとする分野です。
Gist.Science は、この分野の最新研究成果を bioRxiv から収集し、すべてを網羅的に処理しています。専門用語の壁を越えるため、各論文の平易な要約と、技術的な詳細なまとめの両方を提供し、誰でも最新の知見に触れられるようにしています。
以下に、bioRxiv から新たに公開された生物物理学の論文一覧を掲載します。最新の発見をぜひご確認ください。
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Precise Alternation Between Image-Forming Sample Planes Enables Quantitative Monitoring of Receptor-Arrestin Interaction Dynamics at the Plasma Membrane of Live Cells
本研究では、FREVR 技術を多光子顕微鏡に統合した高精度光学安定化手法を開発し、生細胞の異なる細胞領域間で 20 ナノメートル以下の精度で画像平面を交互に切り替えることを可能にすることで、G タンパク質共役受容体とアレスチンの動的相互作用を細胞個体レベルで定量的に解析する新たなアプローチを確立しました。
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CGAgentX: Agentic AI Framework to Develop Transferable Coarse-Grained Models
本研究では、分子動力学シミュレーションと分析ワークフローを自律的に実行・評価する6つの専門エージェントとマスターエージェントからなる「CGAgentX」という自律型マルチエージェントフレームワークを提案し、DMSO や DMA などの極性溶媒において、人間の介入なしで実験値と原子レベルシミュレーションの両方を高精度に再現する転送可能な粗視化モデルの構築に成功したことを報告しています。
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A geometric-surface PDE model for cell-nucleus translocation through confinement
本論文は、細胞膜と核膜を力平衡方程式に従って進化させる幾何学的曲面偏微分方程式モデルを提案し、マイクロ流路を通じた細胞の核変位実験を再現・検証することで、表面張力と閉じ込め幾何学が変位効率を決定づける主要因であることを明らかにした。
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Ionic strength modulates structural disorder and protein oligomerization in the marginally disordered Phd transcription factor
本論文は、塩濃度の変化に応じて無秩序状態から部分的に秩序化したモノマー、さらに構造化されたダイマーへと変化する「境界領域の無秩序タンパク質」Phd の構造的柔軟性を多角的な手法と熱力学モデルで解明し、それが転写因子として機能するコンフォメーションレオスタットとして働くことを示したものである。
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Topological defects and coherent myocardial chirality shape torsional heart contraction
本研究は、心筋が液晶に似たトポロジカルな秩序構造（カイラルネマティック場）を形成しており、その中のトポロジカル欠陥や組織レベルのキラル性の整合性が、心臓の効率的なねじれ収縮を支配するメカニズムであることを明らかにしました。
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Asymmetric Hydration and Protonation Switching of Dual Aspartates Drive Flagellar Rotation
本研究は、Campylobacter jejuni のフラジェラモーター（CjMotAB）において、プラグの除去と D22 残基の非対称な水和・プロトン化スイッチが回転駆動の鍵となることを、クライオ電子顕微鏡構造と高度な計算シミュレーションを統合することで解明しました。
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Protein entanglement misfolding determines divergent fates: proteasomal degradation or persistence in near-native misfolded states
本研究は、タンパク質の絡み合い状態の変化によるミスフォールディングが、ユビキチン化を介したプロテアソームによる分解の増加や、天然状態に類似したミスフォールディング状態での持続という、細胞内タンパク質恒常性に対する明確な運命の分岐を引き起こすことを示しています。
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Mechanistic insights into the association and activation of the SARS-CoV-2 2'-O-Methyltransferase (NSP16)
本論文は、長時間スケールの分子動力学シミュレーションと AI/ML 手法を用いて、SARS-CoV-2 の nsp16 メチルトランスフェラーゼが nsp10 と結合して活性化されるメカニズム（疎水性ラッチの形成や SAM ポケットの閉鎖・開放など）を原子レベルで解明し、阻害剤開発への示唆を提供したものである。
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Influence of Lipomannan and Lipoarabinomannan Concentration on Mycobacterial Inner Membranes Characterized by All-atom Simulations
本論文は、全原子分子動力学シミュレーションを用いて、リポマンナン（LM）およびリポアラビノマンナン（LAM）の濃度変化が分枝菌の細胞内膜の構造・動力学に与える影響を解明し、これらの糖脂質の高密度化が膜の流動性を低下させ、内外葉間の動的結合を誘起するメカニズムを分子レベルで示したものである。