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細胞まるごと三次元画像データの自動解析法を開発理化学研究所 研究グループ

 理化学研究所の研究グループは,高速高解像度蛍光顕微鏡技術である「格子光シート顕微鏡」で得られる膨大な三次元画像データを自動解析する計算処理技術を開発したと発表した。それにより,従来のデータ解析法では捉えることができなかった,細胞分裂時の微小管の動きを解析することに成功した。
 細胞の生命現象を理解するには,生きた細胞内部の微細な構造が激しく動く様子を捉える必要がある。同グループは,2014年に,細胞内の微小管の伸長を可視化するEB1-GFP融合タンパク質と,高速性と高い解像度を備えた格子光シート顕微鏡を利用し,細胞分裂時の微小管の動きを三次元的に追跡した。しかし,格子光シート顕微鏡がもたらすデータは膨大で,従来行われていた研究者の視覚と手作業に頼る分析では,データを精密に解析できなかった。
 そこで,これまでに開発してきた大容量画像処理システムVCAT5と幾何学的な数理計算処理技術を組み合わせることで,膨大な画像データの自動解析法を開発,その手法を用いてHeLa細胞の分裂時の,微小管の伸長開始点や到達点,伸長の角度等を詳細に解析したところ,細胞生物学で議論が続いている非中心体性微小管の存在を裏付ける結果が得られた。今後,格子光シート顕微鏡は細胞分裂研究にとどまらず,細胞動態解析のための中心的な技術として広く役立つと期待される。

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