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
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。
Zebrafish embryos are robust to mechanical perturbations
ゼブラフィシの胚発生における機械的擾乱（光アブレーション）は、組織流や収束運動を一時的に変化させるものの、将来の体軸の決定には影響を与えず、この過程は機械的シグナルよりも他の要因によって強く制御されていることが示された。
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。
Zero-Shot Generation of Protein Conformational Ensembles Through AlphaFold Latent Flooding
この論文は、AlphaFold の潜在空間を敵対的に探索する「潜在洪水（AFLF）」法を提案し、物理モデルや事前知識を必要とせずに配列からタンパク質の機能的な多様なコンフォメーション集合をゼロショットで生成し、実験的な構造変動や暗黙の結合部位を高精度に再現できることを示しています。
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。
Molecular Dynamic simulations of Aβ42 dimers with solid-state NMR restraints capture the key structural motifs in Aβ42 fibrillation pathways
本論文は、固体 NMR 実験データに基づく分子動力学シミュレーションを用いて、Aβ42 ダイマーの膜環境下での構造変化を解明し、アミロイド線維化の初期核形成および成熟線維の安定化に寄与する重要な構造モチーフを同定したことを報告しています。
How Functional Variants Reconfigure the Rac2 Conformational Landscape
本論文は、分子動力学シミュレーションを用いて、Rac2 のスイッチ II 領域における D57N 変異が核種結合状態に関わらず不活性状態に固定される一方、E62K 変異は核種依存的に活性状態を維持し、両者が p50-RhoGAP との相互作用を阻害する異なるメカニズムを通じて免疫機能不全を引き起こすことを明らかにしたものである。
Mechanism of HIV-1 Capsid Rupture and Uncoating by Reverse Transcription
本研究は、逆転写過程における HIV-1 カプシドの破裂と脱衣のメカニズムを解明するため、粗粒度モデルと確率的なキネティック・モンテカルロ法を組み合わせた新しい計算手法を開発し、カプシドと DNA の相互作用が単純な圧力膨張とは異なる多様な破裂経路を引き起こすことを示しました。
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。
Redox-Triggered Coupling Network Mediates Long-Range Energy Trans-duction in Respiratory Complex I
本研究は、マルチスケール QM/MM シミュレーション、サイト指向変異、プロテオリポソーム実験、クライオ電子顕微鏡を統合したアプローチにより、呼吸鎖複合体 I における長距離エネルギー変換のメカニズムを解明し、キノン結合が保存されたカルボキシレート経路（E チャネル）を介したプロトン伝導カスケードを誘起し、Tyr156^H を中心とする機械的スイッチがコンフォメーション変化を制御することを明らかにしました。