Amnis™ ImageStream™X Mk II イメージングフローサイトメーターは、細胞の有糸分裂トリガーについての長年の疑問に答えるのに役立ちます。
有糸分裂プロセスの発見から140年以上が経ちましたが、研究者らは、細胞分裂のトリガーの解明に苦労を重ねてきました。今日まで、細胞が特定のサイズに達したときや、ある時間まで成長したとき、あるいは特定の体積に達したときに分裂するするという仮説が一般的でした。
本ブログで紹介する研究チームは、有糸分裂前、有糸分裂中、有糸分裂後における細胞の大きさと Cdc13 タンパク質の発現を測定するために、 60 倍の対物レンズとCCDカメラ2台を搭載したAmnis™ ImageStream™X Mk II イメージングフローサイトメーターを使用しました、この装置は、細胞の形態と細胞内コンポーネントの測定に必要な数千個のシングルセルの明視野と蛍光画像を迅速に生成します。本研究の測定においてイメージングは10分未満に制限し、オートフォーカスによるドリフトを回避するために、細胞を固定し、経験的に決められた焦点でイメージングを行いました。
Current Biologyに発表された本論文によって、有糸分裂に関する議論に決着がつくかもしれません。フランシスクリック研究所、スウォンジー大学、ブロード研究所、およびロックフェラー大学の研究者らは、Amnis™ ImageStream™X Mk II イメージングフローサイトメーターを用いて、有糸分裂へのトリガーは細胞の大きさである可能性が最も高いと結論づけました。ノーベル賞を受賞したPaul Nurse教授を含む本研究チームは、Cdc13（サイクリンB 細胞周期タンパク質）の発現を変化させると、分裂時の細胞のサイズに影響を与えることを発見しました。
細胞の大きさー数値以上の意味
著者らは、「私たちの結果は、細胞が大きくなるにつれて分裂の確率が高くなり、それが細胞サイズの恒常性を生み出すのに十分であることを示している」、「細胞のサイズと相関したCdc13の発現は、このシステムの分子回路の一部を形成している」と論文内で述べています。
研究チームは、分裂酵母のSchizosaccharomyces pombeを用いて、細胞サイズの制御を研究しました。その理由として、「分裂酵母には豊富な遺伝情報と、よく保存された細胞周期アーキテクチャー、細胞サイズの偏差を効率的に修正する能力があるため」としています。 Cdc13の発現レベルを外因的に変化させるために、彼らは新しく開発したテトラサイクリン誘導性のプロモーターを使用しました。
その結果、Cdc13の発現量、細胞のサイズ、細胞分裂の関係は確率的であることが示されました。 「Cdc13は、細胞が成長するにつれて平均濃度レベルにゆらぎながら上昇し、細胞分裂のトリガーに必要な閾値濃度に到達しなければならない」と結論づけました。 「Cdc13の発現レベルのゆらぎから、ごく一部の小細胞では、Cdc13の濃度が閾値を超え、その結果、細胞分裂が引き起こされる可能性がありました。サイズが大きな細胞では、ほとんどすべての細胞が閾値以上のCdc13を発現しています。その結果、細胞分裂の頻度が高まります」。
Luminexはこの研究チームの素晴らしい発見を称えたいと思います。
Amnis™ テクノロジーがLuminexの製品に加わり、本装置が生物学の重要な疑問に対する答えの一端を担うことができることに、非常にうれしく思っています。
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