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本年度は、主にタバコBY-2細胞の形質転換細胞株(各細胞内構造の可視化細胞株)の開発と細胞骨格および液胞の動態解析を行った。
(A)生細胞での細胞内構造の可視化系の確立:チューブリン、フィンブリン、液胞膜タンパク質と蛍光タンパク質の融合遺伝子を導入し、微小管、アクチン繊維、液胞についての可視化系を確立した。(細胞株分与は本研究室のホームページのMTA参照。)
(B)立体再構築アルゴリズムの研究と実装:連続光学切片を基にサーフェスモデルとして3次元モデリングを行う立体再構築・解析ソフトウェアREANT(reconstructor and analyzer of three-dimensional structures)を開発しつつ、それを用いて細胞分裂時に現れるTVM(tubular structure of vacuolar membrane)など、複雑な液胞構造の存在を明らかにしてきたが、本年度にはREANTの一応の完成をみた(下記のKutsuna and Hasezawaの文献を参照)。また、液胞動態の定量的解析のために、液胞膜の蛍光像や明視野像からの計測に適した動画像解析ソフトウェアを新たに開発した。これによる解析の結果、液胞の動きには、細胞周期の進行による時間的変化、細胞内での位置による空間的差異、液胞表層のアクチン繊維の局在、という時空間的な制御要因が存在することが分かった。
(C)液胞の成長と分化の解析:殆どの液胞を除いたミニプロトプラストを培養すると、細いチューブ状の液胞が連結した網状液胞を経て巨大液胞への分化・再生過程を経時的に観察することができた。液胞構造の維持や分布には細胞骨格の関与がみられた。
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