FraCeMM - A Framework for Cell-Matrix Mechanotransduction
本研究は、細胞の極性や移動ルールを事前に設定することなく、確率的な結合と有限な接着分子の資源制約に基づく物理原理のみで、細胞の硬さ依存性拡散や走硬性などの特徴的な機械的応答を再現する新しい計算フレームワーク「FraCeMM」を提案し、局所的な力平衡と機械的結合が適応的な機械受容と指向性移動を生成する十分条件であることを示しました。
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biophysics
609 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。
OpenCafeMol with 3SPN.2 DNA model: GPU Acceleration for Long-Time Coarse-Grained Chromatin Simulations
本研究は、DNA 結合タンパク質の長時間シミュレーションを可能にするため、3SPN.2 DNA モデルと水素結合型多体ポテンシャルを OpenCafeMol に実装し、GPU 加速により CPU 比で最大 100 倍の高速化を実現するとともに、アーキア SMC-ScpA 複合体の DNA ループ抽出メカニズムのシミュレーションを通じてその有効性を示したものである。
ChironRNA: Steric Clashes Resolution in RNA Structures via E(3)-Equivariant Diffusion
本論文は、E(3) 共変グラフニューラルネットワークを用いた階層的拡散モデル「ChironRNA」を提案し、RNA 構造の立体衝突解消と欠損原子の高精度な復元を可能にすることで、従来の手法では困難だった RNA 構造の精密化を実現したことを示しています。
Heterotypic intercellular adhesion tunes efficiency of cell-on-cell migration
本研究は、Drosophila 胚の生殖細胞の移動をモデルとしたシミュレーションと実験により、移動細胞と上皮細胞間の異種接着強度が非単調に調節され、最適な接着レベルが存在することで細胞の上皮透過効率が最大化されることを示しました。
Thermodynamic principles of enzymatic regulation in biomolecular condensates from reaction-coupled molecular modeling
この論文は、反応結合分子モデルを用いた熱力学的整合性のある粒子ベースシミュレーションにより、酵素修飾が凝集体の安定性に非単調な依存性を示し、最適な制御領域が存在すること、および化学活性が凝集体界面に局在する反応ハブとして機能することを明らかにしました。
Optical photothermal infrared imaging of fatty acid esterification in the ER of living cells
本研究では、光学光熱赤外（OPTIR）分光法を用いて生きた肝細胞内の小胞体におけるパルミチン酸の代謝をサブマイクロン分解能で可視化し、高融点飽和脂肪酸が小胞体内の酵素拡散を阻害してエステル化反応を遅延させることでリポトキシシスを引き起こすメカニズムを解明しました。
Large scale prospective evaluation of co-folding across 557 Mac1-ligand complexes and three virtual screens
本論文は、SARS-CoV-2 Mac1 複合体 557 例および 3 つの仮想スクリーニングを対象とした大規模な前向き評価を通じて、AlphaFold3 や Boltz-2 などのコフォールディング手法がリガンドポーズの予測や結合親和性の相関において一定の成果を上げたものの、特定の構造変化の再現やヒット選別においては従来のドッキングスコアと相補的な性質を持つことを示し、両アプローチの統合が創薬プロセスの向上に寄与すると結論付けています。
Dynamic Metal--Metal Distance Modulation Controls Oxygen Activation in Non-heme Diiron Enzymes
本論文は、非ヘムジ鉄酵素における酸素活性化が、構造と分光データ間の矛盾を解決する新たな制御パラメータとして、金属間距離の動的変調によって調節されていることを、マルチスケールシミュレーションと自由エネルギー解析により明らかにした。
Higher Magnetic Field NMR Renders Resolution Enhancement on Ganglioside GD3 Catalyzed Abeta42 Aggregates
本論文は、構造的に不均一な ganglioside GD3 触媒アミロイドβ42 凝集体に対し、超高磁場（1.1 GHz）固体 NMR を適用することで、感度と分解能が向上し、脂質関連凝集体内部の秩序あるコア構造を原子レベルで同定できることを示した。
Filament-resolved simulations reproduce self-organization of lamellipodia and filopodia
この論文は、Arp2/3 複合体とファシシンによる制御下でのアクチンフィラメントの動的な自己組織化をフィラメント解像度の計算モデルで再現し、分子レベルの相互作用がラメリポジアやフィロポジアなどの細胞形態へとどのように結びつくかを明らかにしたものである。