生体分子の電子顕微鏡法による3次元再構成法

抄録

生命は，タンパク質，核酸，脂質といった巨大な分子を主成分とし，それらが集積した細胞を単位として成り立つ有機体である．それらは，互いに会合したり，代謝物などの比較的小さい分子と結合したりすることで，生命の物理的，あるいは，化学的反応を引きおこし，生命活動を成立させている．その大きさは，数ナノメータ～マイクロメータ程度であり，通常の光学顕微鏡の分解能限界を超える．一方で，電子顕微鏡により撮影した場合，その情報は2次元の投影像である．実際には，たとえ，超薄切片でも，その切片の中には，タンパク質の大きさからみれば充分に大きい，数十ナノメートルの空間が存在する．投影像は，3次元の奥行き方向の情報をもつ画像であり，その奥行き情報を生かす方法が3次元電子顕微鏡法（3次元再構成法）である．ここでは，透過型電子顕微鏡像からの3次元再構成法を中心に，電子顕微鏡画像の3次元構造解析手法の原理とその留意点を述べる．