The Spatiotemporal Proteome Landscape of Aging: Structural determinants of age-sensitive proteome remodeling
本論文は、酵母の老化モデルを用いた大規模なロボット・機械学習解析により、タンパク質の局在や濃度の変化を含む老化に伴う広範なプロテオーム再編を解明し、その構造生物物理学的決定因子を特定することで、細胞機能の空間的崩壊の内在原理を明らかにした。
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systems biology
144 件の論文
Single-Cell Spatial Proteomics Uncovers Molecular Interconnectivity among Hallmarks of Aging
本論文は、酵母の加齢における単細胞空間プロテオミクス解析を通じて、加齢の主要な特徴が細胞内コンパートメントの空間的秩序の崩壊として現れ、これらがヒトでも保存され、核小体・プロテオスタシス・ミトコンドリア機能の低下が他の加齢特徴に先行する階層的な細胞機能不全の連鎖を形成することを明らかにしました。
The Potential Effect of Vitamin D Supplement on Selected Coagulability Predictors in Vape-Exposed Female Rats
この研究は、電子タバコ曝露がラットの炎症および凝固系を活性化させることを示し、高用量のビタミン D 補給がこれらの有害な影響を軽減し、ニコチン依存の低下にも寄与する可能性を明らかにしました。
Aging under immunosuppression reshapes human immune compartments and lowers clinical alloreactivity after heart transplantation
この研究は、心臓移植受容者の年齢が高くなるほど急性拒絶反応のリスクが低下し、その背景には加齢に伴う免疫細胞の組成変化や免疫老化・慢性炎症に関連する遺伝子発現の変化が関与していることを示唆しています。
CellSwarm: LLM-Driven Cell Agents Recapitulate Tumor Microenvironment Dynamics and Sense Indirect Genetic Perturbations
本論文は、手書きのルールに依存する従来のモデルを越え、大規模言語モデルを細胞の意思決定の中核として用いる「CellSwarm」フレームワークを提案し、腫瘍微小環境の動態を高精度に再現するだけでなく、がん種横断的な一般化、臨床データと一致する治療反応予測、および間接的な遺伝子操作の検出といった新たな能力を実証したものである。
NF-κB transcriptionally enhances p53 accumulation dynamics hampering DNA repair
この研究は、炎症性サイトカインによる NF-κB の活性化が p53 の転写を促進し、その核内蓄積を持続的なパターンに変化させることで、DNA 修復能力を阻害するという、一見矛盾する p53 と NF-κB の拮抗作用のメカニズムを解明したものである。
What microbes want: exploring microbial substrate preferences with the Web of Microbes Agent
この論文は、微生物の基質嗜好性を予測するベイズ個人化ランキングモデルを開発し、これを植物成長モデルや大規模言語モデルと統合して自律的に実験を設計・解析する「Web of Microbes Agent」を構築したことを報告しています。
A Fine-Tuned Phosphatidylinositol Profile Contributes to Colonocyte Differentiation and Malignization: Evidence From Integrated Omics
この論文は、統合オミクス解析を用いて、大腸上皮細胞の分化と悪性化においてリン脂質プロファイル、特にアラキドン酸含有ホスファチジルイノシトールから単不飽和脂肪酸種への転換が重要な役割を果たし、がん化に伴いこの脂質リモデリングと関連する転写プログラムが失われることを明らかにした。
Flow constraints at infection site shape multiplication-dissemination trade-offs and opposite regulatory programs of Xanthomonas and Ralstonia xylem pathogens
この論文は、同じ木部という生態的ニッチに生息する 2 つの植物病原菌（Xanthomonas と Ralstonia）が、感染部位の違いによって生じる木部液の流体力学的制約に適応し、増殖と拡散のトレードオフを克服するために、逆の調節プログラムを進化させたことを示しています。
Acute Smurf mortality and inter-phase dependence in Drosophila and mice identified through comprehensive modelling and statistical analysis of two-phase ageing
本論文は、ショウジョウバエとマウスの生存データを統計モデルで解析し、加齢が「非 Smurf 状態」と「腸管透過性亢進を伴う Smurf 状態」という 2 段階で進行し、特に Smurf への移行直後に極めて高い死亡率が見られることを明らかにし、二相性加齢モデルの定量的基盤を確立した。
Multi-Omics Mapping of Human Kidney Reveals Complement-Mediated Cellular Dynamics During Progression of Focal Segmental Glomerulosclerosis
本論文は、多オミクス解析を用いて局所分節性糸球体硬化症（FSGS）の進行に伴う細胞動態を解明し、コンプリメント活性化が足細胞と糸球体上皮細胞におけるシグナル伝達異常を介して線維化を駆動するメカニズムを明らかにした。
A versatile method to pattern surfaces within microfluidic devices
本論文は、APTES と光分解性 PEG を用いた新規フォトリソグラフィ法を開発し、密閉されたマイクロ流体デバイス内で DNA、タンパク質、金ナノ粒子など多様な分子を高精度にパターン化できることを実証し、共有結合と非共有結合による DNA パターンの機能差を明らかにしたものである。
Single-phage profiling illuminates viral individuality during cell fate determination
本論文は、par-seqFISH 技術を用いて大腸菌へのバクテリオファージλ感染における個々のファージの転写活性を可視化し、溶原化への細胞運命決定には共感染するすべてのファージ間のコンセンサスが必要である一方、溶菌細胞内でも一部ファージが溶原的な活性を示すなど、遺伝的に同一な集団内におけるウイルスの個体差が細胞運命決定に重要な役割を果たすことを明らかにしました。
Microgravity affects the nervous system and aging in C. elegans through reduced tactile stimulation
微小重力環境が線虫の触覚刺激の減少を通じて神経筋機能や老化に悪影響を及ぼすことが示され、培養液に微小球を添加して物理的刺激を回復させることでこれらの悪影響が軽減されることから、宇宙飛行中の健康リスク対策として触覚入力の回復が有効であることが提唱されました。
Modeling and Tracking of Heterogeneous Cell Populations via Open Multi-Agent Systems
本論文は、腫瘍細胞と間葉系幹細胞の混在培養における細胞動態を捉えるため、オープン・マルチエージェントシステムと拡張カルマンフィルタを統合した新しい細胞追跡アルゴリズムを提案し、その有効性を検証したものである。
Longitudinal dynamics of organ-specific proteomic aging clocks over a decade of midlife
この研究は、10 年間の追跡調査を通じて臓器特異的プロテオミクス時計の動態を解析し、加齢の進行が臓器間で並行的に進むこと、更年期や薬物投与が特定の経路を通じて加齢に与える影響、そして予知された年齢の変化が潜在的なリスク因子の変動と連動することを明らかにした。
Spatial Rewiring of Enterocyte Identity in Celiac Disease
この論文は、セリアック病において、BMP と WNT を産生する間葉系細胞の距離縮小による形態形成素の重なりが、小腸上皮細胞の領域特異的プログラムの混在や胃の陥凹細胞様への化生を引き起こし、絨毛短縮に伴う栄養吸収不全の細胞基盤を解明したことを報告しています。
Evolution on degenerate fitness landscapes is not neutral: curvature drives directional bias
この論文は、適応度の等価な多様性（縮退）を持つ生物システムにおいて、確率的な突然変異と自然選択の相互作用が地形の曲率と組み合わさることで、明示的な適応度勾配が存在しなくても、進化が曲率が小さい（平坦で頑健な）領域へと方向性を持ってドリフトするメカニズムを明らかにしたものである。
Mapping regulatory networks underlying Leishmania stage differentiation reveals an essential role for protein degradation in parasite development
本研究は、5 層の統合システム解析を用いてリーシュマニア原虫の生活環分化を解明し、転写後制御、特にタンパク質分解が、mRNA 量とタンパク質量の乖離を介して寄生虫の発育に不可欠な役割を果たすことを初めて明らかにしました。
Spatially Resolved Reaction-Diffusion Modeling Reveals Effects of Intracellular Spatial Heterogeneity on Yeast Galactose Network Dynamics
本論文は、出芽酵母のガラクトーススイッチを対象に、染色体配置や小胞体などの細胞内空間構造を考慮した反応拡散モデルを開発し、従来の均一混合仮定に基づくモデルでは見逃されていた空間的ヘテロジニティが遺伝子発現やタンパク質産生の動態に定性的な影響を与えることを実証したものである。