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第39卷第1期电子显微学报Vol.39,No.1

2020年2月JournalofChineseElectronMicroscopySociety2020-02

文章编号:1000-6281(2020)01-0090-10

共聚焦和超分辨率显微荧光图像的共定位分析浅谈

1,21111,2∗1,2

关苑君,容婵,梁翠莎,李娟,蓝秀健,吴珏珩

(1.中山大学中山医学院科研仪器管理中心,广东广州510080;2.中山大学热带病防治研究教育部

重点实验室,广东广州510080)

摘要共定位分析是研究蛋白或分子相互作用的有效工具。荧光显微图像的共定位分析包括定性分析和定

量分析两部分。严格而言,共定位分析是使用共定位系数去描述两个或以上的分子间变量关系。目前,许多研究

工作者对荧光显微图像的共定位分析需求大。然而,对需要做共定位分析的样品要求、采图要求和分析方法等普

遍存在疑问。在本文中,笔者结合多年成像类设备共享服务的经验,基于激光共聚焦和超分辨率荧光显微图像,详

细阐述共定位定性和定量分析的方法,以供其他科研工作者参考和借鉴。

关键词显微图像;共定位;光学显微镜;共聚焦显微镜(confocal);超分辨率显微镜(SIM/STORM)

中图分类号:TH74;Q336文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-6281.2020.01.016

在细胞生物学和分子生物学等研究领域中,常像素空间上重叠。②相关(correlation),指在共现

用免疫荧光染色检测同一样品中的两个或多个分基础上,荧光基团间有着显著的统计学关系,重叠

子的表达情况,以荧光显微图像的共定位情况对相部分的荧光强度变化趋势一致。共定位的生物学

[1]

关的生物学现象进行描述,如阐明蛋白功能、分含义则是用于描述细胞中,两个或者多个不同分子

[2]位于同一生物结构上。图像共定位分析,可将分子

子的胞间运输等。共定位的现象使用宽场荧光

显微镜、共聚焦显微镜和超分辨率荧光显微镜都可间的相互作用、相对位置关系、空间距离等数据可

获得共定位的荧光图像,尽管很多文献都已说明如视化、直观化。由于蛋白质参与对大多数的生物学

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何定量分析共定位[1,34],但许多科研工作者仍未透过程,通过图像共定位分析研究蛋白互作,有助于

彻了解共定位的概念,仍然抱持着红绿通道叠加变阐明机理机制、发现作用靶点、细胞调控、信号通路

成“黄色”就是共定位的想法。显微图像的采集是和分子构象等。

量化共定位程度的首要工作,如何正确地使用相关共定位研究,许多科研工作者会混淆或者不清

设备采集图像,以及配合一些开源或付费的分析软楚自己的研究是需要定性研究还是定量研究。而

件进行共定位定性分析和定量分析是共定位分析无论是定性还是定量,始终有两个基础,第一是怎

的核心要点。在本文中,将通过列举实际工作中遇样采集到一张“可靠”的图像,包括空间信息、光谱

到的例子,从图像采集、共定位定性分析、共定位定信息和时间信息;第二是如何将共定位的程度

[4]

量分析以及超分辨率显微图像的共定位分析方法量化。

和相关的注意事项进行阐述,以帮