生細胞STEDイメージングを用いた神経細胞モデルにおけるミトコンドリア内膜の微細構造の可視化

私たちの研究プログラムは、ミトコンドリアの構造的および機能的側面、特に加齢に関連する機能障害に関連しています。そのために、ミトコンドリア老化の基本的なメカニズムを探り、ミトコンドリアの健康を維持・回復するための治療的介入を開発するために、幅広い生物物理学的、生化学的、構造的手法を用いています。ミトコンドリアの機能と構造は表裏一体の関係にあります。

標準的な光学顕微鏡法は、基本的な形態やネットワーク構造などの大規模なミトコンドリアの特徴を測定するのに適しています。ミトコンドリアの超微細構造や特徴の分析は、従来の光学顕微鏡よりも高い分解能を必要とするが、通常、固定されたサンプルに対して電子顕微鏡またはトモグラフィーを用いて行われる。超解像顕微鏡は、回折限界を超える特徴を測定する蛍光ベースのイメージング技術です。

ミトコンドリアの場合、これにはナノスケールのタンパク質分布とクリステ構造の測定が含まれます。ここで説明するステッドイメージングプロトコルにより、研究者は生細胞の内膜の詳細な構造を測定することができます。ライブセルイメージングにより、サンプルを固定することなく、生理学的に適切な条件下でクリステの複雑な特徴を観察し、定量的に分析することができます。

これにより、研究者は、超微細構造の特徴に起こるダイナミックな変化と、ストレッサーや薬理学的化合物に対するそれらの時間的応答に関する新しい洞察を得ることができます。