Traction Force Microscopy with DNA FluoroCubes
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。
⚛️ Category
biophysics
613 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。
Coordinated gene expression variability encodes the regulatory state of cells
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。
The structural dynamics and molecular coupling in the slow inactivation of a prokaryotic voltage-gated sodium channel
本研究は、smFRET 技術を用いて原核生物型ナトリウムチャネル NavAb の選択性フィルターにおける 3 つのコンフォメーション状態の動態を解明し、L176 と T206 残基が選択性フィルターの閉塞と主ゲートの開閉を連動させることで、リドカイン感受性を含む遅い不活性化の分子機構を構造的に解明したことを示しています。
Balanced contractility and adhesion drive polarization in a minimal elastic actomyosin network
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。
Asymmetry-induced transient gel formation in fluid lipid membranes
本研究は、分子動力学シミュレーションを用いて、細胞膜の葉間組成の非対称性が応力不均衡を生み出し、相転移閾値付近で流動性およびゲル様のドメインが動的に形成・溶解する過渡的な現象を引き起こし、膜の剛性を非単調に変化させることを明らかにした。
An atlas of microtubule lattice parameters regulated through ligand binding to the microtubule stabilizing sites.
本論文は、微小管安定化薬が結合することで微小管格子が「コンパクト」および「拡張」の 2 つの特定の構造状態へ迅速に遷移し、その構造変化が GTP 加水分解やタンパク質の認識を調節することを明らかにし、格子構造を調節可能なパラメータとして位置づけた研究です。
Control of cellular cortical tension and shape by RhoGTPase signalling
本研究は、光遺伝学を用いて RhoGTPase 信号の量と細胞皮質の張力および形状変化の間に線形関係があることを実証し、生化学的信号から細胞の機械的挙動と形態変化を定量的に予測するモデルを構築したことを示しています。
SMC Motor Proteins Operate at the Near-Minimal Forces for DNA Loop Extrusion
この論文は、粗視化モデルと実験的検証を通じて、SMC 複合体が DNA ループの形成に必要なエントロピー的障壁を克服するに足る最小限の熱力学的な力で駆動されていることを明らかにし、SMC によるゲノム折りたたみのメカニズムを予測的に解明する計算手法を提供しています。
Temporal Focusing for Enhanced Background Rejection in AOD-Based Two-Photon Serial Holography
本研究は、AOD 走査系に時間焦点法を導入し、AOD によるパルスフロント傾斜に伴う群遅延分散を補償することで、空間的・時間的焦点を整合させ、高密度サンプルにおける背景ノイズを大幅に低減した高 SNR の 3 次元二光子神経活動記録を実現した。
Chain entropy modulates cooperativity selectively within intermediate sub-populations during protein unfolding
本研究は、時間分解 FRET 法を用いた解析により、タンパク質の展開過程において鎖間結合や共有結合による鎖エントロピーの制限が、中間体サブ集団の協同性を調節する分子決定因子であることを明らかにしました。