バイオステーション

Structural signature of plasma proteins classifies the status of Alzheimer’s disease - Nature Aging Son et al. profile plasma protein structural changes to identify potential conformational biomarkers of Alzheimer’s disease. They report that disease progression, genotype and sex influence…

タンパク質構造をアルツハイマー病の診断へ

タンパク質表面をラベルすることでタンパク質の構造変化を読み取る手法で、アルツハイマー病によって構造変化が見られるタンパク質を明らかに。タンパク質量だけよりも高い精度で早期発見に繋がる可能性

形の変化が診断にもつながるんですね
www.nature.com/articles/s43...

From peptides to DNA: All required steps can be catalyzed | PNAS Ensuring information flow (heredity) and metabolic processes (catalysis) are two important prerequisites for early evolution. The widely accepted “...

ペプチドからDNAへのセントラドグマの逆行はあるか？

N末端からアミノ酸を1つずつ順番に切断するアミノペプチダーゼ、放出されたアミノ酸をそれに対応するRNAに変換するアプトザイム、さらにライゲーションと逆転写によりDNAになる可能性を提唱。生命の起源にも迫るかも
www.pnas.org/doi/10.1073/...

PML targets and resolves structured protein inclusions to mitigate neurodegeneration - Nature Cell Biology Wang et al. show that promyelocytic leukaemia protein (PML) reduces polyG inclusions via chaperone-mediated disaggregation and proteasome-dependent degradation. This suggests a possible role for PML…

凝集体の脱凝集による治療へ

凝集しやすいタンパク質PolyGがコア・シャル構造を持つ多層構造を形成し、毒性を持つことを発見。さらにPMLというタンパク質が凝集体の周囲に殻を形成して凝集の解消に働くこと、さらにマウスへの投与で行動異常の改善なども
www.nature.com/articles/s41...

Nuclear speckles enable processing of RNA from GC-rich isochores Nuclear speckles are key subnuclear structures that regulate gene expression in GC-rich regions. This work shows that the evolution and expansion of core speckle proteins were crucial for the…

核スペックルの機能と進化

脊椎動物の陸上移行に際して、トランスポゾンを抑える副作用からGC含有量が増加、GCはスプライシングが難しくより精密な制御が必要に。ここで核スペックル因子が天然変性ドメインを獲得し、凝集とスプライシングを促進

進化までつながるとは
www.cell.com/cell/fulltex...

Ribonuclease κ promotes longevity by preventing age-associated accumulation of circular RNA in stress granules Kim et al. identify RNK-1/RNASEK as a conserved ribonuclease that degrades age-dependently increased circular RNAs. The loss of RNASEK leads to stress-granule persistence and accelerates aging,…

環状RNA分解による老化制御

老化に伴って環状RNAが蓄積するとストレス顆粒の物性が変化するなど毒性があるらしい。環状RNAの分解因子としてRNASEKを同定。この欠損でマウスが早期老化の表現型を示すほか、線虫への過剰発現で寿命延長も
www.cell.com/molecular-ce...

Multimodal supramolecular targeting chimeras enable spatiotemporally resolved protein degradation in vivo Supramolecular targeting chimeras (SupTACs) are a modular and programmable platform that enables tissue-specific and temporally controlled protein degradation in vivo across multiple animal species.…

超分子構造でタンパク質分解を制御

プログラム可能なナノ粒子を用いた系を立ち上げることで、タンパク質分解を組織特異性に行うことを実現。ケージ化によりタイミングの制御も可能に。マウスやサルで炎症やがんに関わるタンパク質の分解に成功
www.cell.com/cell/fulltex...

Liver exerkine reverses aging- and Alzheimer’s-related memory loss via vasculature Liver exercise factor GPLD1 rejuvenates blood-brain barrier integrity and reverses cognitive impairments in aging and Alzheimer’s disease models by targeting GPI-anchored proteins on brain…

肝臓による脳の若返り効果

運動した際に肝臓から放出される因子GPLD1が加齢に伴う脳の機能低下を改善することを発見。GPLD1は血管に存在するTNAPを分解することで血液脳関門の健全性を保つらしい。アルツハイマー病などの病理的な記憶障害にも応用可能かも
www.cell.com/cell/fulltex...

Insolubilome profiling defines molecular features that influence protein insolubility with aging Stephan et al. profile the soluble vs. insoluble proteomes across tissues/organs during mouse aging and find that protein features correlate tissue-specifically with age-associated changes in the…

タンパク質の不溶化マップ

マウスの8臓器を対象に加齢に伴うタンパク質の不溶化を網羅的に解析。組織ごとに不溶化しやすいタンパク質は異なり、特に本来の機能場ではない場所で発現した異所性タンパク質が凝集しやすい。バイオマーカーの探索にも
www.cell.com/developmenta...

Ribosomal RNA expansion segments mediate the oligomerization of inactive animal ribosomes Cells down-regulate protein synthesis when stressed to conserve energy and shift resources toward repair. We found that in some mammalian cells, including neurons, stress also resulted in the…

リボソームの休眠モード

ストレスを細胞のクライオETにより、2つのリボソームが結合したダイマー構造を発見。これは活動を停止した休眠モードらしい。rRNA中で機能未知だった拡張セグメント配列が留め金のような役割を果たすとか

驚きです！
www.science.org/doi/10.1126/...

Single-cell and isoform-specific translational profiling of the mouse brain - Nature Post-transcriptional regulation of mRNA translation was explored using Ribo-STAMP and single-cell RNA sequencing to reveal cell-type-specific and isoform-specific translation patterns across…

単一細胞翻訳プロファイリング"Ribo-STAMP"

RNA編集酵素をリボソームに結合させた系にさらにロングリードシーケンスを用いることで、単一細胞かつアイソフォーム別に翻訳のモニターを可能に。vivoで細胞種ごとの翻訳効率の違いや新規翻訳制御機構を明らかに
www.nature.com/articles/s41...

Accurate predictions of disordered protein ensembles with STARLING - Nature The deep learning model STARLING can generate accurate ensembles of intrinsically disordered regions of proteins using only protein sequence as input.

天然変性領域の構造アンサンブル予測

天然変性領域は多様な状態が揺れ動くアンサンブル状態をとる。今回画像生成AIのようなモデルを用いることで、天然変性領域の構造アンサンブルを高速かつ正確に予測することに成功。これを基にタンパク質デザインもできる可能性

IDRも予測できるんですね
www.nature.com/articles/s41...

Giant DNA viruses encode a hallmark translation initiation complex of eukaryotic life Giant DNA viruses encode a cap-binding complex homologous to eIF4F, the defining translation-initiation complex of eukaryotes. The viral cap-binding complex is required for viral protein synthesis…

ウイルス独自の翻訳システム

これまでウイルスのタンパク質翻訳は宿主のシステムに完全に依存しているとされていた。今回特定のウイルスからウイルス独自の翻訳因子を同定。特殊な構造によりウイルスRNAを優先的に翻訳し、ストレス下での効率的なウイルス増殖を可能に

すごい、、
www.cell.com/cell/fulltex...

Engineering intrinsically disordered regions for guiding genome navigation Liu et al. design and test synthetic IDRs based on simple design rules derived from mutation-based analysis of 25 native TF IDRs. They show that hydrophobic amino acids endow activity, acidic ones…

天然変性領域の機能とデザイン

転写因子の天然変性領域の配列順序やアミノ酸置換により、配列とゲノムへの結合/強度のルールを探索。疎水性残基が結合強度、親水性残基が特異性に寄与する。さらにこれらを用い新規の天然変性領域のデザインも
www.cell.com/molecular-ce...

BRD4-mediated ER membrane contact creates functionally distinct mitochondrial subtypes Chen et al. used a reporter of endoplasmic reticulum-mitochondria contact sites (ERMCSs) to identify clinically relevant inducers of ERMCSs. They identified that fedratinib induces ERMCSs via…

オルガネラ接触の制御機構に迫る

薬剤スクリーニングによりFDA承認薬のフェドラチニブが、小胞体とミトコンの接触を増加させることを発見。下流の核内因子による転写制御が重要らしい。また特に小胞体がミトコンを包み込む「ER wrapping」が増加するとか

特殊な接触もあるんですね
www.cell.com/molecular-ce...

Sequence and chemical specificity define the functional landscape of intrinsically disordered regions - Nature Cell Biology Langstein-Skora, Schmid, Huth et al. propose that intrinsically disordered region functionality can be driven by the interplay between linear binding motifs and contextual chemical characteristics…

天然変性タンパク質の機能ルールに迫る

天然変性タンパク質の一部ではモチーフが壊れても、周囲の化学的特性によって機能が補償されることを報告。進化的にもアミノ酸の順序よりも、相互作用を可能にする化学的特性の維持が重要である可能性。
www.nature.com/articles/s41...

Mechanisms linking cytoplasmic decay of translation-defective mRNA to transcriptional adaptation Transcriptional adaptation (TA) is a genetic robustness mechanism through which mutant messenger RNA (mRNA) decay induces sequence-dependent up-regulation of so-called adapting genes. How…

遺伝子の変異が類似遺伝子の発現を促進

特定の遺伝子が変異してもホモログなどの発現が上昇する転写適応という現象がある。今回、変異RNAの分解され、その断片が核内に移行することで類似遺伝子の発現を促進することを発見。重要因子も同定、核酸医薬への応用も

これはすごいです、、
www.science.org/doi/10.1126/...

Translation elongation as a rate-limiting step of protein production Synonymous codons are decoded at different speeds. We show that this difference in translation elongation rate can determine protein output. Yeast reporters and a CRISPRi screen reveal a dynamic…

翻訳伸長によるタンパク質生産量制御

これまで翻訳の開始段階が全体のタンパク質量の重要な制御因子であると考えられてきたが、今回翻訳伸長も寄与が一定あることを発見。さらにCRISPRスクリーニングやシミュレーションにより制御因子も発見。ワクチン用mRNAの合成などにも重要
www.cell.com/cell-systems...

Noncanonical open reading frames from lncRNAs encode functional micropeptides that help shape agronomic traits in rice Cheng et al. integrated large-scale ribosome profiling across diverse rice tissues and developmental stages to systematically identify noncanonical ORFs, with a focus on lncRNA-derived ORFs.…

新規タンパク質の同定と機能

リボソームプロファイリングを網羅的に解析することで、イネのゲノムからこれまでアノテーションされてこなかったマイクロタンパク質を多数同定。そのうちいくつかは収量などの農業的形質に寄与している可能性を明らかに

未知タンパク質まだまだありますね
www.cell.com/developmenta...

DNA origami vaccines program antigen-focused germinal centers Priming rare subdominant precursor B cells in germinal centers (GCs) is a central goal of vaccination to generate broadly neutralizing antibodies (bnAbs) against HIV. Multivalent immunogen display on…

DNAオリガミをワクチンに活用

従来のワクチンに用いるタンパク質ナノ粒子はそれ自身が不要な免疫反応を引き起こす可能性がある。今回、DNAオリガミによるナノ粒子を用いることで、粒子への反応を抑え抗原への反応を集中させることに成功

DNAオリガミでワクチンとは
www.science.org/doi/10.1126/...

Mosquito–capsid interactions contribute to flavivirus vector specificity - Nature Systemic flavivirus dissemination in mosquitoes following initial infection requires protein–protein interactions within extracellular vesicles, which enable infectious particles to be transported…

蚊とウイルスを対応づける分子機構

特定の蚊は特定のウイルスを運ぶことが知られる。今回、蚊のウイルスが細胞外小胞に移ることで血液内の過酷な環境から耐えること(!)、そして細胞外小胞への移行を制御するタンパク質の残基で蚊とウイルスの対応が制御されることを発見。

色々驚きです
www.nature.com/articles/s41...

A near-complete map of human cytosolic degrons and their relevance for disease Degrons were mapped in all human cytosolic proteins, allowing degron predictions and insights into disease-linked coding variants.

タンパク質分解シグナルの網羅的探索

ヒト細胞質プロテオームの殆どをカバーするタンパク質断片がタンパク質分解に与える影響をスクリーニング。分解されやすい配列の特徴を抽出、さらに機械学習モデルを構築し変異が安定性に与える影響も予測。疾患との関連も

大規模データ大事ですね
www.science.org/doi/10.1126/...

Single-molecule dynamics of the TRiC chaperonin system in vivo - Nature Single-particle tracking experiments in intact cells reveal dynamic co- and post-translational interactions of the TRiC–PFD chaperonin complex with client proteins during in vivo protein folding.

分子シャペロンの細胞内動態

分子シャペロン(TRiC)の動態を生細胞で単一分子トラッキングで解明。クライアントとの結合は短い(<1秒)ものが多く、それを何度も繰り返すらしい。またシャペロンは新生鎖の立体的・構造的状態も感知しているとか
www.nature.com/articles/s41...

Programmable genome editing in human cells using RNA-guided bridge recombinases Site-specific insertion of gene-sized DNA fragments remains an unmet need in the genome editing field. IS110-family serine recombinases have recently been shown to mediate programmable DNA…

ブリッジリコンビナーゼによる効率的な遺伝子編集

CRISPRのように二本鎖切断を伴わず、かつ大規模に遺伝子を編集できるブリッジリコンビナーゼをヒト細胞でより効率的にする方法を確立。新規の組み換え酵素やブリッジRNAを分割するシステムがカギ。疾患の変異修復への応用も
www.science.org/doi/10.1126/...

Regulatory grammar in human promoters uncovered by MPRA-based deep learning - Nature PARM is a deep-learning model trained on data from massively parallel reporter assays to help predict promoter activity in different human cell types, design synthetic promoters and identify key…

プロモーター活性を予測する

大規模レポーターアッセイと深層学習を組み合わせ、DNA配列から活性の強さを予測するモデルを構築。天然と同等の活性を持つ完全人工プロモーターの設計も。さらに新規のタンパク質-DNA相互作用の解明も
www.nature.com/articles/s41...

CRISPR screens in iPSC-derived neurons reveal principles of tau proteostasis CRISPR screens in iPSC-derived neurons reveal that the E3 ubiquitin ligase CRL5SOCS4 ubiquitinates tau, that CUL5 expression is correlated with resilience in human Alzheimer’s disease, and that…

タウの制御因子探索

アルツハイマー病で有名なタウのタンパク質恒常性を制御する因子をiPS細胞とCRISPRを用いた系でスクリーニング。特定のユビキチンリガーゼがタブの分解を促進する一方で、ミトコンの酸化ストレスがタウ断片化に寄与。バイオマーカー候補の発見も
www.cell.com/cell/fulltex...

ER remodelling is a feature of ageing and depends on ER-phagy - Nature Cell Biology Donahue et al. show that ageing is associated with changes in ER morphology. ER-phagy drives age-associated ER remodelling through tissue-specific factors.

小胞体リモデリングが老化のカギか

老化に伴いERファジーによって小胞体のボリュームが減少し、タンパク質合成から脂質代謝へ機能をシフト。これは適応的な変化で、過剰なストレス応答を防ぎ寿命延長に貢献。組織ごとに異なる因子で制御される可能性も

ER大事ですね
www.nature.com/articles/s41...

The ribosome synchronizes folding and assembly to promote oligomeric protein biogenesis Large oligomeric proteins constitute a major fraction of proteomes, but are difficult to refold in vitro, raising the question of how cells direct their biogenesis. Roeselová and Shivakumaraswamy et…

リボソームによるタンパク質折りたたみと会合の同期

複雑なタンパク質(β-ガラクトシダーゼ)は生体ではよくフォールディングするが、試験管内でのフォールディング効率は悪い。今回リボソームがフォールディング順序と会合のタイミングを制御し、凝集を防ぐことを報告

意外な機能
www.cell.com/molecular-ce...

Cellular survivorship bias as a mechanistic driver of muscle stem cell aging Aging is characterized by a decline in the ability of tissue repair and regeneration after injury. In skeletal muscle, this decline is largely driven by impaired function of muscle stem cells (MuSCs)…

幹細胞の老化は生存者バイアス的

筋肉の幹細胞のうち、再性能は低いが生存能力が高い細胞集団が長期的に残るため(生存バイアス)、老化した際に再生能が低くなるように見えるというアイデアを提唱。特定の遺伝子の抑制で生存能は下がるが再生能は上がるらしい
www.science.org/doi/10.1126/...

A prophage-encoded abortive infection protein preserves host and prophage spread - Nature A Gifsy-1 prophage–encoded higher eukaryotes and prokaryotes nucleotide-binding protein, HepS, senses Siphoviridae infection, activates abortive defence by cleaving host transfer RNAs, blocks rival…

ファージ感染に対する新しい防御システム

サルモネラ菌のゲノムにはプロファージが組み込まれていて、他のファージに対する防御システムとして働くらしい。普段は4量体として不活性だが、ファージの尾部蛋白質を感知するとRNA切断活性をもちtRNAを破壊して宿主の細胞死と感染拡大を抑える
www.nature.com/articles/s41...

Engineered aldehyde dehydrogenases for amide bond formation Amide bond formation is widely used in pharmaceutical synthesis, typically involving stoichiometric coupling reagents to activate carboxylic acid substrates for a condensation reaction. As an…

酵素のデザインでより効率的な医薬品製造に

低分子医薬品の多くにアミド結合が含まれるが、反応で多くの廃棄物を生み、効率/コスト/環境負荷的によくなかった。今回アルデヒド脱水素酵素をエンジニアリングすることでより良いアミド反応酵素をデザイン。実際の薬剤の効率的な合成にも応用
www.science.org/doi/10.1126/...