Cell biology

Single-cell CAR T 아틀라스가 8-year leukaemia remission에서 type 2 function을 밝혀낸다 Abstract Acute lymphocytic leukaemia(ALL)에 대한 chimeric antigen receptor (CAR) T cell 치료의 높은 반응률에도 불구하고 약 50%의 환자가 첫해 내에 재발하며, 이는 cell immune therapy의 다음 단계에서 해결해야 할 시급한 문제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 초장기 CAR T cell 지속성의 분자적 결정 요인을 조사하기 위해 처음 두 개의 CAR T ALL 임상시험에 등록된 소아 ALL 환자 82명과 건강한 기증자 6명으로부터 기저 수준 또는 CAR 특이적 자극 후 주입 전 CAR T cell 695,819개에서 single cell multi-omics 아틀라스를 확보했다. 그 결과, CAR T 주입 제품의 type 2 function 상승이 환자들의 ...

Stem cells는 tissue fitness를 유지하기 위해 dead cell clearance를 엄격하게 조절합니다. Abstract 매일 수십억 개의 세포가 우리 몸에서 제거됩니다. Macrophages와 dendritic cells는 죽어가는 세포와 잔해를 engulf하는 역할을 하지만, 많은 epithelial과 mesenchymal tissue 세포들도 인근의 apoptotic corpses를 소화할 수 있습니다. 이러한 비운동성, 비전문적인 phagocytes들이 어떻게 죽어가는 세포를 감지하고 제거하면서도 정상적인 조직 기능을 유지하는지는 불분명합니다. 본 연구에서는 hair cycling 동안 발생하는 조직 재생 및 퇴화의 반복적인 과정을 활용하여 이들의 다기능성을 뒷받침하는 메커니즘을 탐구합니다. 우리는 hair follicle stem cells가 인근의 apoptotic된 세포가 방출하는 lipids와 건강한 세포가 방출하는 retinoids라는 지역 분자적 신호를 통해 적절한 시간과 장소에서 일시적으로 phagocytosis를 활성화함을 보여줍니다. 이러한 dual ligand requirement의 ...

Prime editing의 염색질 맥락-의존적 통제와 후성유전학적 조절 Abstract 이 연구는 prime editing이라는 정밀한 유전체 공학 도구에 Cis-Chromatin 환경이 미치는 영향을 철저히 분석하고자 했습니다. 무작위로 통합된 리포터의 유전체 위치를 mapping하는 고감도 방법을 사용해, 동일한 target 사이트와 편집에서 편집 효율이 ∼0%에서 94%까지 크게 변동 하는 위치 효과를 발견했습니다. Prime editing 효율에 대한 위치 효과는 H3K79me2에 의해 긍정적으로, H3K9me3에 의해 부정적으로 예측되는 Chromatin 표지에 의해 잘 예측되었습니다. 이어서, Cis-Chromatin 환경에서 Trans-acting 인자가 편집 결과에 미치는 영향을 평가하기 위해 다중 교란 framework를 개발했습니다. 이 framework를 DNA 수리 인자에 적용한 결과, 상황에 따라 HLTF가 Prime editing을 억제할 수 있음을 확인했습니다. 마지막으로, 여러 증거가 활발한 전사 신장이 prime editing을 촉진함을 시사하고 있음을 보여줍니다. 이에 따라, 우리는 CRISPR를 이용한 유전자 침묵화 또는 활성화를 통해 prime editing 효율성을 각각 감소시키거나 증가 시킬 수 있음을 입증했습니다.  Figures Design and efficient ...

FANCD2–FANCI는 DNA를 감시하고 이중 가닥에서 단일 가닥으로의 접합부를 인식합니다 Abstract DNA 교차결합은 DNA 복제를 차단하며, 이는 Fanconi anaemia 경로에 의해 복구됩니다. FANCD2–FANCI (D2–I) 단백질 복합체는 이 과정에서 중심적인 역할을 하며, 병변 주변에서 DNA 절개를 조정하여 복구를 시작합니다. 그러나 D2–I는 DNA 복구에서 더 일반적인 역할을 하며, 비정상적인 분해로부터 멈춘 복제 포크를 보호하는 역할도 합니다. 현재로서는 DNA 교차결합이 어떻게 인식되며 D2–I가 복제 포크 보호에서 어떻게 기능하는지가 불분명합니다.여기서 우리는 single-molecule imaging을 사용해 D2–I가 이중 가닥 DNA에 결합하여 확산하는 슬라이딩 클램프임을 보여줍니다. 특히, 슬라이딩하는 D2–I는 단일 가닥–이중 가닥 (ss–ds) DNA 접합부와 마주칠 때 멈추는데, 이러한 구조는 복제 포크가 DNA 병변에 멈췄을 때 생성됩니다. cryogenic ...

In vivo 상호작용 screening은 전이에 대한 간 유래 constraints를 밝혀낸다 Abstract 전이된 암 세포 중 단 0.02%만이 *명확한 전이(overt metastasis)를 일으킬(seed) 수 있는 것으로 추정된다. 이는 전이의 seeding에 대한 환경적 제약이 존재함을 시사하지만, 이 과정을 제어하는 host factor의 구체적인 landscape는 여전히 명확하지 않다. 여기에서 우리는 transposon 기술과 fluorescence niche labelling을 결합하여 간세포와 전이 세포 간의 상호작용을 체계적으로 조사하기 위한 생체 내 CRISPR activation screen을 개발했다. 우리는 대장암, 췌장암 및 흑색종 동종 마우스 모델에서 간 colonization의 중요한 숙주 유래 조절자로서 plexin B2를 확인했다. 우리는 plexin B2가 종양 세포의 IV형 semaphorin과 상호작용하여 KLF4의 상향 조절을 유도하고, 그 결과 상피 특성의 획득을 촉진하는 ...

TERT의 clonal inactivation는 stem cell competition을 손상시킵니다. Abstract Telomerase는 chromosome ends을 보호하는 nucleoprotein caps인 telomeres를 촉매로 연장하기 때문에 줄기세포 및 암과 밀접한 관련이 있습니다. Telomerase reverse transcriptase (TERT)의 과발현은 telomere와 무관한 방식으로 세포의 증식을 촉진하지만, 지금까지 loss-of-function 연구에서는 TERT가 줄기세포 기능에 직접적인 역할을 한다는 증거는 발견되지 않았습니다. 많은 조직에서 항상성은 stem cell competition에 의해 형성되는데, 이는 줄기세포가 내재된 적합성을 기반으로 경쟁하는 과정입니다. 여기에서는 마우스의 spermatogonial stem cell (SSC)-containing population에서 Tert의 conditional deletion이 competitive clone formation을 현저하게 손상시킨다는 사실을 보여줍니다. Tert locus의 lineage tracing을 통해 TERT-expressing SSC는 수명이 긴 클론을 생성하지만, TERT의 clonal inactivation은 stem cell differentiation와 open chromatin의 genome-wide reduction을 ...

dsRNA 형성은 선호적인 nuclear export와 유전자 발현을 유도한다 Abstract mRNA가 핵에서 전사되고 처리된 후, 번역을 위해 세포질로 export됩니다. 이 export는 효모 Saccharomyces cerevisiae에서는 export 수용체 이합체 Mex67–Mtr2에 의해 매개되며, 인간에서는 TAP–p15에 의해 매개됩니다. 흥미롭게도, 많은 긴 비암호화 RNA (lncRNA)도 핵을 떠나지만, 이들이 왜 세포질로 이동하는지는 현재까지 명확하지 않습니다. 이 연구에서는 antisense RNA (asRNA)가 helicase Dbp2를 통해 상보적인 가닥과 결합하여 mRNA export를 가속화함을 보여줍니다. 이러한 이중 가닥 RNA (dsRNA)는 단일 가닥 RNA (ssRNA)보다 더 높은 수용량과 Mex67 export 수용체에 대한 친화도를 가지고 있기 때문에 export를 지배합니다. 이런 방식으로, asRNA는 유전자 발현을 증진시키며, 이는 세포에 유익합니다. 이는 특히 발현 프로그램이 변경될 때 ...

Endoplasmic reticulum–plasma membrane contact gradients가 direct cell migration을 유도합니다. Abstract Directed cell migration은 intracellular signaling의 front–back polarization에 의해 주도됩니다. Receptor tyrosine kinases 및 other inputs은 activate local signals를 활성화하여 membrane protrusions을 front에서 촉발시킵니다. 마찬가지로 중요한 것은 multiple fronts가 형성되는 것을 방지하기 위해 back에서 신호를 억제하는 long-range inhibitory mechanism입니다. 그러나 이 메커니즘의 정체가 밝혀지지 않았습니다. 여기에서는 endoplasmic reticulum–plasma membrane (ER-PM) contact sites가 단일 및 집단적으로 migrating cells에서 polarized되어 있음을 보고합니다. back에서 이러한 ER-PM contact sites의 밀도가 증가하면 ER에 상주하는 PTP1B phosphatase가 PM substrates에 더 많이 접근하여 receptor signaling을 front로 제한하고 directs cell migration을 유도할 수 있습니다. ER-PM contacts의 polarization은 microtubule-regulated polarization ...

최초의 MKK4억제제는 간 재생을 향진 시키며 간 부전을 예방한다 Abstract 간 질환은 전 세계적으로 연간 200만 명 이상의 사망을 초래하는 대표적인 질환입니다. 급성 혹은 만성으로 손상된 간은 무한한 재생 잠재성을 가지고 있는 건강한 간과 달리 특정 간 미세 환경 의 손상으로 인해 간 세포 재생 능력이 약화된 변화가 발생합니다. 최근 우리는 간 세포 재생의 주요 조절자로 이중 특이성 키나제(Kinase) MKK4를 발견했습니다. MKK4는 MAP2 키나제이며, 스트레스 활성화 단백질 키나제(SAPK)/미토젠 활성화 단백질 키나제(MAPK) 신호 네트워크의 일부이며 세포가 다양한 스트레스 자극에 노출될 때 활성화됩니다. MKK4의 짧은 헤어핀 RNA(shRNA)에 의한 침묵은 MKK7 및 JNK1을 통해 SAPK 신호를 주로 재 활성화하여 ATF2 및 ELK1에 의한 하류 ...

Tip cell 전문화에 의한 Brain-speciric 혈관형성 메커니즘 Abstract 척추동물의 장기는 지역적으로 적응된 혈관을 필요로 합니다. 이러한 장기 특이 혈관 전문화의 획득은 종종 장기 혈관화 과정과 분자적으로 관련이 없다고 여겨집니다. 여기서는 이 모델과 대립하여, 우리는 뇌 특이적 혈관형성을 위한 분자 메커니즘을 밝혀내었습니다. 이는 잘 알려진 blood–brain barrier maturation 신호인 Wnt7a/b ligand의 조절 하에 작동합니다. 이 조절 메커니즘은 뇌 내피세포에서 풍부하게 발현되는 Mmp25에 의존합니다. Zebrafish 에서의 CRISPR-Cas9 mutagenesis를 통해, 이 미지의 당체 결합 표방인 matrix metalloproteinase가 뇌 표면을 덮는 뇌 복막 기저막을 횡단하는 tip cell에서 선택적으로 필요함을 밝혀냈습니다. Mmp25는 기계적으로, 중심 나선 부분의 짧은 비콜라겐 영역 내에서 뇌 침습 능력과 병적 진입 ...