多次元相関光と透過型電子顕微鏡による蛍光標識複合体のイメージング：実用的な考慮事項

最近では、構造生物学と分子生物学の間の共通の基盤は、異なるイメージングツールの洞察を組み合わせるというビジョンが40年近く存在しているにもかかわらず、相関顕微鏡によって提供される生体分子洞察のおかげで成長を続けています。細胞の内部構造を分析するための相関イメージング方法の使用は、相関顕微鏡研究で利用できる方法論的アプローチの数のブームによって示されているように、それぞれ特定の科学的質問に対処するように設計されています。この章では、蛍光顕微鏡と電子顕微鏡からの情報を超分子レベルで組み合わせるための比較的簡単なアプローチを提示します。この方法は、ライブセルおよび/または共焦点レーザー顕微鏡を透過型電子顕微鏡（TEM）の古典的なサンプル調製と組み合わせて、それにより、細胞内プロセスの動的な詳細の統合と関連するオルガネラと分子機械に関する洞察を統合できるようにします。蛍光標識シスプラチンにさらされた培養CACO-2結腸直腸癌細胞に対するこの多次元相関顕微鏡アプローチの適用性を示し、これらの方法が薬物の取り込みや細胞運命などの主要な細胞プロセスの理解を深める方法について説明します。

These days the common ground between structural biology and molecular biology continues to grow thanks to the biomolecular insights offered by correlative microscopy, even though the vision of combining insights from different imaging tools has been around for nearly four decades. The use of correlative imaging methods to dissect the cell's internal structure is progressing faster than ever as shown by the boom in the number of methodological approaches available for correlative microscopy studies, each designed to address a specific scientific question. In this chapter, we will present a relatively straightforward approach to combining information from fluorescence microscopy and electron microscopy at the supramolecular level. The method combines live-cell and/or confocal laser microscopy with classical sample preparation for transmission electron microscopy (TEM), thereby allowing the integration of dynamic details of subcellular processes with insights about the organelles and molecular machinery involved. We illustrate the applicability of this multidimensional correlative microscopy approach on cultured Caco-2 colorectal cancer cells exposed to fluorescently labeled cisplatin, and discuss how these methods can deepen our understanding of key cellular processes, such as drug uptake and cell fate.