バイオステーション

Semantic design of functional de novo genes from a genomic language model - Nature By learning a semantics of gene function based on genomic context, the genomic language model Evo autocompletes DNA prompts to generate novel genes encoding protein and RNA molecules with defined…

ゲノム言語モデルによる遺伝子のデザイン

機能的に関連する遺伝子同士が近くに集まって存在する性質を活かして、ゲノムの文脈を理解するようなモデルを構築。遺伝子の機能探索や新規の毒素タンパク質やCRISPR阻害タンパク質をデザイン可能。公開データベースも整備。

時代の進歩に目が回ります、、
www.nature.com/articles/s41...

iPEX enables micrometre-resolution deep spatial proteomics via tissue expansion - Nature Isotropic tissue magnification is integrated with matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging to enable untargeted spatial proteomics at micrometre resolution and with high…

高い解像度での空間プロテオミクス

組織を膨張させることで拡大し、さらに質量分析イメージングを組み合わせることでin situでのタンパク質マッピングが可能に(感度も上昇)。アルツハイマーモデルマウスで疾患初期に起こる変化を解析

プロテオミクスも空間情報＋高解像度に、
www.nature.com/articles/s41...

Single-cell susceptibility to viral infection is driven by variable cell states Not all cells that can be infected by a virus become infected with that virus. Single-cell clone tracing reveals intrinsic cell states with variable expression patterns that increase susceptibility…

細胞ごとのウイルス感受性の違いを明らかに

レトロスペクティブ・クローン追跡法によって、ウイルスが感染しやすい特定の細胞状態を同定。特にSARS-CoV-2ではTIG1高発現細胞が感染しやすく、この状態を制御する因子の欠損で感染が減少

細胞状態の制御による感染治療などにも期待らしい
www.cell.com/cell/fulltex...

Stress changes the material state of a bacterial biomolecular condensate and shifts its function from mRNA decay to storage - Nature Communications Bacterial ribonucleoprotein bodies are dynamic biomolecular condensates that play roles in RNA metabolism. Here, Ortiz-Rodríguez et al. show that, under stress, these condensates shift from a liquid…

凝集体の物性による性質の制御

細菌のリボ核タンパク質体が細胞ストレス応答によって、液体状から固体状に物性を変化させることを発見。mRNAの分解から貯蔵へと機能も切り替わり、ストレス解消後の迅速な再成長に貢献。
www.nature.com/articles/s41...

Metagenomic editing of commensal bacteria in vivo using CRISPR-associated transposases Although metagenomic sequencing has revealed a rich microbial biodiversity in the mammalian gut, methods to genetically alter specific species in the microbiome are highly limited. Here, we introduce…

腸内細菌のゲノムを改変する

CRISPR関連トランスポザーゼ(CAST)を利用した新技術により、生体内で腸内細菌のゲノムにDNAを挿入することに成功。難培養性の細菌にも応用可能。代謝因子の改変により腸内細菌組成の制御も可能に

すごい
www.science.org/doi/10.1126/...

Ancient RNA expression profiles from the extinct woolly mammoth Ancient RNA profiles from Late Pleistocene woolly mammoths were sequenced from permafrost-preserved mummified tissues, revealing tissue-specific transcriptional functions and gene expression…

マンモスの遺伝子発現を明らかに

3万9000年前のマンモスサンプルからRNAを回収し、配列決定。メスと思われていた個体がオスである可能性の発見や、新規miRNAの同定などに成功。特徴的な筋肉構造と代謝の遺伝子発現プロファイルを持つらしい

RNAそれほど長く残っているのか、
www.cell.com/cell/fulltex...

Molecular grammars of predicted intrinsically disordered regions that span the human proteome Grammars inferred using NARDINI+ (GIN) is a resource that uncovers molecular grammars of intrinsically disordered regions (IDRs) across the human proteome, revealing how distinct grammars underlie…

天然変性領域(IDR)の分子文法の理解へ

独自のアルゴリズムを開発し、ヒトプロテオーム中のIDRをクラスター化することに成功。配列から細胞内局在や機能をある程度予測することが可能。この破綻によってがんの一部が引き起こされている可能性も
www.cell.com/cell/fulltex...

Monitoring the complexity and dynamics of mitochondrial translation Wakigawa et al. present advanced derivatives of mitochondrial ribosome profiling. By quantifying initiation, elongation, and ribosome collisions and by dissecting the impacts of tRNA anticodon-loop…

ミトコンドリア翻訳を明らかに

高効率なミトコンの分離と少数サンプルでのリボソームプロファイリングを組み合わせ、ミトコンでの翻訳を網羅的に明らかに。翻訳開始、伸長ともに細胞質より遅いらしい。ミトコンに特徴的な内部ORFからの翻訳機構や、疾患との関連も明らかに

おめでとうございます！
www.cell.com/molecular-ce...

Repair of DNA double-strand breaks leaves heritable impairment to genome function Upon DNA breakage, a genomic locus undergoes alterations in three-dimensional chromatin architecture to facilitate signaling and repair. Although cells possess mechanisms to repair damaged DNA, it is…

DNA損傷修復後の「クロマチン疲労」

DNA二本鎖切断後に修復を受けた後も、ゲノム3次元構造には変化が残ることを発見(クロマチン疲労)。数十万塩基離れた領域にも影響を与え、この効果は数回の細胞分裂を経ても維持される。さらに生理的刺激に対する応答が抑制されるかも
www.science.org/doi/10.1126/...

Multilingualism protects against accelerated aging in cross-sectional and longitudinal analyses of 27 European countries - Nature Aging In cross-sectional and longitudinal analyses of 86,149 participants across 27 European countries, Amoruso, Hernandez and colleagues identify multilingualism as a protective factor against accelerated…

マルチリンガルになることが老化を防ぐかも

ヨーロッパ27カ国、86,000人以上を対象とした研究で、複数言語を話す人のほうが老化しづらいことを報告。話す言語が多いほど効果が大きい。 社会経済的な要因とは大部分が独立らしい。

直感的にはそんな気もしますね、、
www.nature.com/articles/s43...

Site-specific DNA insertion into the human genome with engineered recombinases - Nature Biotechnology Engineered DNA recombinases efficiently and specifically insert genetic cargos without the use of landing pads.

効率的なDNA挿入技術の開発

リコンビナーゼを用いて、タンパク質進化、機械学習、dCas9との融合などによりDNA配列の効率的かつ特異的な挿入を実現。キロベース単位でのDNA挿入が可能で、幹細胞やT細胞など複数の細胞種に導入可能
www.nature.com/articles/s41...

A gasdermin-based life–death evolution system for reprogramming protease specificity - Nature Chemical Biology An in vivo selection system based on the toxicity regulation of the N-terminal domain of gasdermin D and evolution of tobacco etch virus protease (TEVp) has been developed. The method enables…

タンパク質切断の特異性をプログラムする

細菌細胞にとって毒性を持つタンパク質(ガスデルミンD)に任意の配列を結合。切断されたときに細胞が生存する性質からプロテアーゼのタンパク質進化に利用。疾患の原因となるタンパク質を切断するプロテアーゼの開発に成功。
www.nature.com/articles/s41...

Alternative start codon selection shapes mitochondrial function and rare human diseases Ly et al. demonstrate that alternative start codon selection generates distinct N-terminal isoforms from a single mRNA, influencing mitochondrial function, evolution, and rare diseases. They uncover…

開始コドン選択によるタンパク質の多様化

開始コドンの位置が変化することで単一mRNAから複数のタンパク質アイソフォームが出る例を解析。ミトコンドリア移行配列のマスクや追加によりアイソフォームごとに局在が変化。希少疾患との関連も

Truncatedタンパク質意外と多いですね
www.cell.com/molecular-ce...

Mapping chromatin structure at base-pair resolution unveils a unified model of cis-regulatory element interactions Li et al. apply base-pair resolution Micro Capture-C ultra to map chromatin contacts between individual motifs within cis-regulatory elements and reveal a unified model of biophysically mediated…

1塩基レベルでクロマチン構造を理解する

実験とデータ解析の最適化により、染色体構造を塩基対レベルでマッピングする新手法MCCuを開発。メディエーターがプロモーターの微細構造の構造を制御すること、ヌクレオソーム枯渇領域が長距離接触を駆動することなどを発見

ついに塩基レベルまで、
www.cell.com/cell/fulltex...

Secretome translation shaped by lysosomes and lunapark-marked ER junctions - Nature Live-cell imaging of mRNA encoding secretome proteins and translated nascent peptide markers show that secretome translation occurs at endoplasmic reticulum junctions near lysosomes, requires…

オルガネラ内の局所翻訳

分泌タンパク質および膜タンパク質をコードするmRNAの翻訳が、ER内腔のERジャンクションという場所に濃縮していることを発見。リソソームの近接性によってアミノ酸供給が変化し、翻訳効率が制御される可能性

次々と局所の話が明らかに、
www.nature.com/articles/s41...

Disparate leukemia mutations converge on nuclear phase-separated condensates Mutant NPM1 and various leukemia oncofusions form biophysically indistingishable nuclear condensates, termed C-bodies, which orchestrate leukemogenic gene expression. These findings consolidate…

がんに共通するメカニズム？

白血病において見られる異なる変異や融合タンパク質が、核内で相分離したC-bodyという構造体を共通して形成することを発見。核内で他のタンパク質をリクルートして、特定の遺伝子群の発現をオンにするらしい

変異によらない治療法になると良さそう
www.cell.com/cell/fulltex...

Mechanistic basis for protein conjugation in a diverged bacterial ubiquitination pathway - Nature Structural & Molecular Biology Ye et al. define the structure and mechanisms of a bacterial pathway that performs ubiquitination-like protein conjugation, revealing new insights into the evolution and biological roles of…

新しいタンパク質修飾メカニズム

バクテリアのユビキチン化様反応経路が、典型的なユビキチン化とは異なる反応機構を用いることを発見。活性中心のシステインを必要とせず、反応性を低い結合を利用。この経路はバクテリアの免疫応答に関わるかも
www.nature.com/articles/s41...

Ancient amino acid sets enable stable protein folds Early proteins likely arose from a chemically limited set of amino acids available through prebiotic chemistry, raising a central question in molecular evolution: could such primitive compositions…

古代アミノ酸セットでも安定なタンパク質ができるかも

初期の生命が利用可能だったとされる10種のアミノ酸のみを用いたタンパク質を設計。得られたタンパク質は意外に高い熱的および化学的安定性を示す。ランダム変異にも頑健性があり進化可能性を持つ可能性
www.biorxiv.org/content/10.1...

Leucine inhibits degradation of outer mitochondrial membrane proteins to adapt mitochondrial respiration - Nature Cell Biology Li et al. uncover a connection between metabolic cues and mitochondrial protein degradation, showing that specifically leucine stabilizes outer mitochondrial membrane proteins by inhibiting…

ロイシンによるシグナル伝達

アミノ酸のロイシンにミトコンドリア膜タンパク質の分解を抑制する機能があることを発見。これにより栄養状態に応じてミトコン呼吸能力を制御することができる。生殖能力やがんとの関連性も

ロイシン大事ですね、
www.nature.com/articles/s41...

De novo design of a peptide modulator to reverse sodium channel dysfunction linked to cardiac arrhythmias and epilepsy De novo protein design was used to engineer a peptide that reverses gain-of-function deficits in voltage-gated sodium channels linked to cardiac arrhythmia and epilepsy.

デザインタンパク質による疾患治療へ

異常なナトリウムチャネルの機能を選択的に制御するde novoタンパク質をデザイン(正常なチャネルには影響が少ない)。異なるナトリウムチャネルに効果的で、てんかんや心不全のモデルで症状を改善

実際の薬ができるのも近そうです
www.cell.com/cell/fulltex...

Selective RNA sequestration in biomolecular condensates directs cell fate transitions - Nature Biotechnology Stem cell differentiation is controlled by manipulating RNA condensates.

凝集体へのRNA隔離と細胞運命制御

生体分子凝集 であるP-ボディ内の転写産物のプロファイリングにより、P-ボディが前の発生段階で特徴的な遺伝子のRNAを隔離していることを発見。miRNAやポリA化により制御され、細胞の運命決定と可塑性を制御しているらしい
www.nature.com/articles/s41...

Evidence for improved DNA repair in long-lived bowhead whale - Nature Analysis of the longest-lived mammal, the bowhead whale, reveals an improved ability to repair DNA breaks, mediated by high levels of cold-inducible RNA-binding protein.

クジラの長寿の謎に迫る

ホッキョククジラは体の大きさにも関わらず、がんが少ないらしい。このメカニズムとしてDNA修復能力を高めていることを発見(ゾウなどとは異なるらしい)。特にCIRBPという因子が重要で、この強制発現でハエでも長寿命に。
www.nature.com/articles/s41...

Circadian clock control of ribosome composition promotes rhythmic translation and termination fidelity Lamb et al. show that the circadian clock rhythmically remodels ribosome composition in Neurospora crassa. Clock-regulated incorporation of the ribosomal protein eL31 is required for rhythmic…

リボソームの概日リズム

リボソームのサブユニットが概日リズムで組み代わることを発見。組み変わるeL31がリズム性翻訳と翻訳終結の忠実度を制御するらしい。ひいてはイオン濃度やストレス応答に影響するとか。アカパンカビの系。

多様なリボソームアツいですね
www.cell.com/cell-reports...

Nuclear hormone-sensitive lipase regulates adipose tissue mass and adipocyte metabolism Dufau, Recazens, et al. identified the neutral lipase HSL in the nucleus of adipocytes, where it modulates gene expression. The trafficking of HSL between the nucleus and the cytosol is under the…

代謝酵素の細胞核での機能

脂肪代謝酵素として知られるホルモン感受性リパーゼが細胞核にも局在することを発見。細胞核でポリメラーゼと相互作用して遺伝子発現を制御。脂肪代謝機能とは独立。この局在は体のエネルギー状態で制御される
www.cell.com/cell-metabol...

Liver-breast communication of adipocyte-oriented exosomes drives primary mammary cancer progression Li et al. demonstrate that fatty livers foster a favorable metabolic landscape for breast cancer via adipocyte-oriented exosomes. These exosomes display tropism to mammary adipocytes through the…

遠隔臓器によるがん進行制御

非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)が乳がんの発症と進行を促進する可能性を発見。NAFLDの肝臓から放出されるエクソソームが乳房脂肪細胞で腫瘍微小環境を変化させるらしい。バイオマーカーになる可能性も
www.cell.com/cell-metabol...

クロマチン因子がミトコンドリアで働く

ヒストン修飾に重要なポリコーム群タンパク質が核内だけではなくミトコンにも局在する可能性を発見。ミト内でも核と同様にタンパク質のユビキチン化を行い、ミトの呼吸などの機能を担う可能性。

本当なら驚きです、
www.pnas.org/doi/full/10....

Adrenergic signaling coordinates distant and local responses to amputation in axolotl The nervous system regulates a systemic response following amputation that primes distant appendages for faster regeneration upon a second injury, a scenario relevant to salamanders in the wild who…

再生を制御する全身応答

ウーパールーパーは一本の肢を失うと、別の肢を失ったときの再生速度が上昇することを発見。これは交感神経系とノルアドレナリンによる全身性のシグナルが重要。局所でmTORシグナルが活性化して再生に備えるらしい

遠隔応答面白いです
www.cell.com/cell/fulltex...

Unsaturated fat alters clock phosphorylation to align rhythms to the season in mice The circadian clock maintains synchrony between biological processes and light/dark cycles by integrating environmental cues. How the clock adapts to seasonal variations in the environment is…

概日リズムが季節の変化に適応するメカニズム

季節によって日照時間が変わるため、体内時計を調節する必要がある。今回食事中の脂肪酸の比率が季節への適応力を制御することを発見。Per2のリン酸化が大事。現代の食事は季節のミスマッチを引き起こし健康問題の一因になる可能性も。- 面白いです！
www.science.org/doi/10.1126/...

Bottom-up design of Ca2+ channels from defined selectivity filter geometry - Nature De novo design of Ca2+ channels with ion selectivity that can assemble appropriately and mediate Ca2+ conductance when expressed in cells is described.

イオンチャネルタンパク質の設計

イオンに配位する残基からボトムアップで設計することで、Ca2+に高い選択性を持つde novoタンパク質の設計に成功。変異体を用いてイオン選択性の決定要因の検証なども

人工タンパク質ベースのツールが増えそうです、
www.nature.com/articles/s41...

Hijacking a bacterial ABC transporter for genetic code expansion - Nature Bacterial ATP-binding cassette (ABC) transporters can be utilized and engineered to transport non-canonical amino acids into Escherichia coli for highly efficient synthesis of proteins with novel…

非天然アミノ酸の効率的導入

タンパク質設計における非天然アミノ酸の導入のボトルネックに、細胞内取り込み効率の低さがある。今回細菌のトランスポーターを利用/改変して同時に最大2つの非天然アミノ酸を高効率に導入する手法を確立。基礎から応用まで発展に期待
www.nature.com/articles/s41...