我々はこれまで、可視化細胞と画像解析により分裂期の細胞骨格の挙動について明らかにしてきた。本年度は微小管を可視化したシロイヌナズナ、ヒメツリガネゴケにおける後期紡錘体微小管の動態を解析し、BY-2細胞と比較した。BY-2細胞およびシロイヌナズナ根端細胞、ヒメツリガネゴケ原糸体における紡錘体伸長率は、1.2~1.3と近似の値を示した。また、表層微小管はM期の開始とともに消失し、G1期の開始とともに再構築するが、タバコBY-2細胞に、GFPと微小管プラス端結合タンパク質end binding protein EB1の融合タンパク質を発現させたBY-GEB1細胞を確立し、微小管プラス端の挙動を可視化した。そしてM/G1境界期において表層微小管の配向が整っていくメカニズムを明らかにするため、表層微小管の伸長過程の連続撮影と、画像解析およびシミュレーションを行った。 一方、我々は細胞構造の定量的評価とクラスタリングに基づく新しい画像解析フレームワークを考案した。本フレームワークでは、顕微鏡画像から細胞骨格の配向、束化、密度を新規パラメータにより定量的に自動評価し、これらの数値パターンに基づいて顕微鏡画像のクラスタリングを行う。日周期の気孔開閉運動におけるシロイヌナズナ孔辺細胞のアクチン繊維構造の顕微鏡画像群について本手法を適用したところ、気孔開口過程で一過的に束化が誘導されること、恒常的な束化を誘導した場合には気孔開口が抑制されることなどの新知見が見出された。
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