Although intermediate filaments (IFs) are biochemically and immunologically suggested to exist in plant cells, there are few molecular genetic studies related to the proteins that form these structures. In this study, Arabidopsis AT3G05270 was selected as a candidate gene for a protein constituting IF in plant cells. The protein encoded by AT3G05270 has a large α-helix as well as the IF protein motif indispensable for maintaining the structures of IF. Moreover, fluorescence signals of this protein fused with GFP exhibited cytoskeleton-like filamentous structures in plant cells. Thus, we named the protein encoded by AT3G05270 as Intermediate Filament Motif Protein 1 (IFMoP1). The structures composed of IFMoP1 and their localizations were examined in IFMoP1-GFP-expressing tobacco BY-2 cells whose cell cycle was synchronized using aphidicolin, a DNA synthesis inhibitor, and propyzamide, a microtubule-disrupting agent. The IFMoP1-GFP signals were present at the spindles and phragmoplasts in the mitotic phase. In addition, the frequency of cells with cytoskeleton-like filamentous structures composed of IFMoP1-GFP increased with the increase in cells that completed cell division, and then decreased after several hours. In terms of the relationship in intracellular localization between IFMoP1 and microtubules, the filamentous structures composed of IFMoP1 were present independently of microtubules during interphase. In living cells, these filamentous structures moved along with the nucleus. IFMoP1 co-localized with spindle and phragmoplast microtubules during mitosis, as well as with a part of the cortical microtubules in interphase.

中文翻译：

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具有与微管相关的细胞内定位的植物中间丝基序蛋白的细胞周期依赖性动力学

尽管从生化和免疫学上表明植物细胞中存在中间丝 (IF)，但很少有与形成这些结构的蛋白质相关的分子遗传学研究。在这项研究中，拟南芥 AT3G05270 被选为植物细胞中构成 IF 的蛋白质的候选基因。AT3G05270 编码的蛋白质具有大的 α-螺旋以及维持 IF 结构必不可少的 IF 蛋白基序。此外，这种与 GFP 融合的蛋白质的荧光信号在植物细胞中表现出细胞骨架样的丝状结构。因此，我们将 AT3G05270 编码的蛋白质命名为中间丝基序蛋白 1 (IFMoP1)。在表达 IFMoP1-GFP 的烟草 BY-2 细胞中检查了由 IFMoP1 组成的结构及其定位，其细胞周期使用 aphidicolin 同步，DNA 合成抑制剂和丙吡酰胺，一种微管破坏剂。IFMoP1-GFP 信号存在于有丝分裂阶段的纺锤体和成膜体上。此外，具有由IFMoP1-GFP组成的细胞骨架样丝状结构的细胞的频率随着完成细胞分裂的细胞的增加而增加，然后在几个小时后减少。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂过程中与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。一种微管破坏剂。IFMoP1-GFP 信号存在于有丝分裂阶段的纺锤体和成膜体上。此外，具有由IFMoP1-GFP组成的细胞骨架样丝状结构的细胞的频率随着完成细胞分裂的细胞的增加而增加，然后在几个小时后减少。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂过程中与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。一种微管破坏剂。IFMoP1-GFP 信号存在于有丝分裂阶段的纺锤体和成膜体上。此外，具有由IFMoP1-GFP组成的细胞骨架样丝状结构的细胞的频率随着完成细胞分裂的细胞的增加而增加，然后在几个小时后减少。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂过程中与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。此外，具有由IFMoP1-GFP组成的细胞骨架样丝状结构的细胞的频率随着完成细胞分裂的细胞的增加而增加，然后在几个小时后减少。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂过程中与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。此外，具有由IFMoP1-GFP组成的细胞骨架样丝状结构的细胞的频率随着完成细胞分裂的细胞的增加而增加，然后在几个小时后减少。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂过程中与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂期间与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。从IFMoP1与微管细胞内定位的关系来看，IFMoP1组成的丝状结构在相间期独立于微管而存在。在活细胞中，这些丝状结构与细胞核一起移动。IFMoP1 在有丝分裂过程中与纺锤体和成膜体微管共定位，以及在间期与部分皮质微管共定位。