共取向:光显微镜中丝的定量同时共定位和定向排列

共定位分析是在显微图像中寻找不同颜色通道分子间功能相互作用证据的一种广泛应用的工具。在这里，我们扩展了基本的共定位分析，包括分子驻留的结构的方向。我们把分子的共定位和它们所驻留的结构的定向排列的结合称为共定向。因为方向随评估的长度尺度而变化，我们认为这个尺度在分析中是一个单独的信息维度。此外，我们还介绍了一种数据驱动的方法来测试协同取向的统计显著性，并提供了一种可视化图像局部协同取向强度的方法。我们展示了我们的方法模拟定位显微镜数据的丝状结构，以及实验图像的相似结构获得的定位显微镜在不同的颜色通道。我们还发现，在培养的原代HUVEC内皮细胞中，中间丝波形蛋白的细丝接近并平行于微管。相反，角蛋白和肌动蛋白丝之间没有共同取向。波形蛋白和微管蛋白的协同取向在内皮细胞中也可以观察到，尽管程度较轻，但在3T3成纤维细胞中没有。因此，这些数据表明微管在功能上与波形蛋白网络以细胞类型特定的方式相互作用。