419 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。
大規模分子動力学シミュレーションにより、多能性維持に関わる転写因子 Nanog、Oct4、Sox2 が形成する凝縮体において、DNA の存在下で Nanog と Sox2 が DNA を凝縮体内へ運び（デリバー）、Oct4 がそれを受け取る（レシーバー）という非加算的な協調メカニズムが働くことが明らかにされました。
本研究は、多数の構造解析と分子動力学シミュレーションを用いて、リボソーム出口トンネルの狭部が静的な構造ではなく、新生ポリペプチドの存在に応じて柔軟に開閉する動的な「ゲート」として機能することを明らかにしました。
本研究は、Pseudomonas 属の炭素代謝や病原性に関与するトランスセプター CbrA のクライオ電子顕微鏡構造を解明し、小ペプチド CbrX との安定な複合体形成やヒスチジン結合様式、およびプロトン勾配に依存した輸送サイクルの分子機構を初めて明らかにした。
この論文は、従来の蛍光ビーズに代わる高密度かつ安定した DNA ナノ構造体（FluoroCubes）を基盤に用い、改良されたアルゴリズムと組み合わせることで、細胞と基質間の牵引力を高空間分解能で可視化する新しい手法を提案している。
本論文は、機械学習と物理学に基づく理論、および多様な生物・組織の単一細胞 RNA シーケンシングデータを統合解析することで、遺伝子発現の変動が細胞全体で協調的に生じる現象を定量化し、これが幹細胞や前駆細胞の調節状態や細胞アイデンティティの重要なシグネチャーであることを明らかにしたものである。
この論文は、複雑な化学シグナルや外部刺激を必要とせず、アクチン・ミオシンネットワークの収縮と接着の力学バランスのみによって細胞の極性化と方向性運動が自然に生じ得ることを、最小限の弾性ネットワークモデルを用いて実証したものである。
この論文は、粗視化モデルに脱水和項を組み込むことで、生体分子の液 - 液相分離における熱力学的性質と動力学特性をより正確に記述できる新たな枠組みを提案し、脱和エネルギーが凝縮相の密度や相転移に伴う構造変化、および凝集過程の速度に決定的な役割を果たすことを明らかにしています。
本論文は、ステアリン酸が細胞膜の流動化とペプチドグリカンの硬化を同時に引き起こすことで、表皮ブドウ球菌の安定性と生存率を向上させる物理的メカニズムを実証したものである。
本論文は、電子顕微鏡解析向けに最適化され、PyTorch の既存実装や torch-fourier-slice を 1〜2 桁高速化する、CPU・Apple Silicon・CUDA に対応した高性能な微分可能なフーリエ空間投影ライブラリ「torch-projectors」を紹介するものである。
本論文は、酵母細胞におけるDAmFRET技術を用いた解析により、TDP-43の低複雑性C末端ドメインが液液相分離に至る途中で停止した凝集体からのみアミロイド核形成が誘発され、他のドメインやストレスによる凝縮の促進がこれを抑制することを明らかにし、TDP-43アミロイド形成の制御に新たな治療的機会を提供した。