CC BY
75
М. А. Еремина, Ю. П. Прокопьева, М. Ф. Шишова
МНОГООБРАЗИЕ КОДИРОВАНИЯ Н+-АТФАЗЫ ПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ
Введение
Н+-АТФаза плазмалеммы растительных клеток (ЕС 3.6.3.6) — представляет собой протонную помпу, которая осуществляет перенос протонов из цитоплазмы во внеклеточное пространство с использованием энергии АТФ. Данный фермент выполняет большое число физиологических функций в растительном организме. К наиболее важным из них относится участие в поглощении и транспорте минеральных веществ и метаболитов посредством создания электрохимического градиента до -200 мВ [1]. Разнообразные белки-переносчики и каналы плазматической мембраны используют данный градиент для осуществления процессов вторичного активного транспорта, необходимого для нормальной жизнедеятельности клетки.
Вместе с тем Н+-АТФаза плазмалеммы (Н+-АТФаза ПМ) является важнейшим компонентом системы поддержания рН цитоплазмы растительной клетки, обеспечивая активный перенос протонов во внеклеточное пространство. Хорошо известно, что воздействие различных внешних и внутренних факторов на растительную клетку приводит к сдвигу рН цитоплазмы, что вызывает изменение активности целого ряда ферментов [2]. В связи с этим Н+-АТФаза может рассматриваться как элемент сигнальных систем растительной клетки.
Протонная АТФаза плазмалеммы участвует в процессе роста растительных клеток растяжением. Согласно теории «кислого роста» ауксин активирует данный фермент, тем самым, приводя к закислению апопласта и активации ферментов гидролаз, разрушающих связи между микрофибриллами клеточной стенки, в результате чего появляется возможность многократного увеличения размера клетки [3].
Известна функция Н+-АТФазы в поддержании тургора клеток. Было установлено, что в растительных клетках, подвергнутых осмотическому стрессу, увеличивалась активность фермента, что приводило к увеличению поглощения ионов К+ и, как следствие, осмотической адаптации [4]. Н+-АТФаза ПМ наравне с К+ и С1- каналами плазматической мембраны обусловливает процессы движения замыкающих клеток устьиц [5].
Несмотря на длительное исследование функций протонной АТФазы ПМ и ее роли в жизнедеятельности растительной клетки, механизмы регуляции фермента во многом еще не расшифрованы и не выявлены изменения его активности в ходе онтогенеза клетки. В настоящее время особый интерес вызывает регуляция активности Н+-АТФа-зы ПМ на транскрипционном уровне, расшифровка которой невозможна без понимания эволюции кодирования фермента и его особенностей у высших растений.
© М. А. Еремина, Ю. П. Прокопьева, М. Ф. Шишова, 2011
Эволюция Н+-АТФазы плазмалеммы
Анализ возможных изменений кодирования фермента в ходе эволюции растительных организмов затруднен, так как филогенетические предки высших растений недостаточно изучены как на биохимическом, так и молекулярно-генетическом уровнях. Тем не менее у некоторых водорослей и низших растений обнаружены аминокислотные последовательности, которые могут рассматриваться в качестве изоформ Н+-АТФазы ПМ.
Поиск по базе NCBI Protein BLAST аминокислотных последовательностей, сходных с последовательностью белка АНА1 Arabidopsis thaliana, выявил три предполагаемые изоформы фермента у мха Physcomitrella patens с идентичностью 66, 84 и 84% соответственно. Наряду с этим в ходе протеомных исследований гаметофоров P.patens при повышении концентрации NaCl в среде (обработка 250, 300 и 350 мМ NaCl в течение 72 ч) было обнаружено повышение экспрессии фототропина и 14-3-3-подобных белков [6]. Экспрессия этих белков повышалась постепенно в соответствии с увеличением концентрации соли. Тот факт, что у высших растений 14-3-3-подобные белки участвуют в регуляции активности Н+-АТФазы ПМ, позволил исследователям предположить, что у P.рatens этот фермент оказывает влияние на поддержание ионного гомеостаза клеток в условиях солевого стресса.
Четыре предполагаемые изоформы Н+-АТФазы ПМ были обнаружены в базе данных NCBI Protein BLAST у представителя плаунов Selaginella moellendorffii (71, 72, 86, 86% идентичности по отношению к АНА1 A. thaliana).
Гомолог протонной АТФазы плазматической мембраны выявлен у представителей бурых водорослей. Известно, что у Laminaria digitata этот фермент играет роль в усилении процесса фотосинтеза при освещении синим светом [7]. Ингибиторный анализ показал, что у L. digitata и L. saccharina работа Н+-АТФазы ПМ вносит существенный вклад в инициацию транспорта внутрь клетки неорганического углерода, используемого при фотосинтезе [8].
Для бурой водоросли Ectocarpus siliculosus при поиске в NCBI Protein BLAST было показано наличие двух предполагаемых изоформ фермента, имеющих однако очень низкую степень идентичности к АНА1 A. thaliana: 27 и 25% соответственно.
Ряд данных свидетельствует, что протонная АТФаза ПМ зеленой макроводоросли Cladophora glomerata также участвует в активном поступлении углерода [9]. C. glomerata формирует тяжи близко к поверхности воды. Высокий уровень освещенности и высокая фотосинтетическая активность могут служить причинами низкой концентрации неорганического углерода вокруг тяжей Cladophora. Такие условия роста, вероятно, индуцировали развитие механизмов эффективного накопления углерода для последующей фиксации.
У представителя зеленых водорослей Chlamydomonas reinhardtii также была идентифицирована и охарактеризована Н+-АТФаза плазматической мембраны [10]. Обнаруженный фермент имеет молекулярную массу 109 кДа, и его максимальная активность наблюдалась при pH 8. Наряду с этим у C. reinhardtii была охарактеризована Н+-АТФаза ПМ, принадлежащая к другому подсемейству АТФаз Р-типа, в отличие от Н+-АТФазы ПМ высших растений и других водорослей. Некоторые авторы считают, что функционирование этой Н+-АТФазы существенно для спаривания (агглютинации жгутиков) и образования зиготы у Chlamydomonas [11]. Молекулярная масса предполагаемого бел-
ка составляет 115 кДа. Он содержит 10 трансмембранных доменов. Его аминокислотная последовательность на 47% идентична последовательности Н+-АТФазы Leishmania donovani. Структура консервативных доменов позволила допустить, что обнаруженная Н+-АТФаза C. reinhardtii является представителем группы металлтранспортирующих АТФаз Р2-типа. На основе большой гомологии с другими Н+-АТФазами ген, идентифицированный у C. reinhardtii, был назван pmh1 (Plasma Membrane H+-ATPase). Анализ филогенетических связей между PMH1 и другими Н+-АТФазами показал, что этот белок образует отдельный кластер с Н+-АТФазами двух паразитических протистов — L. donovani и Trypanosoma cruzi, а также одноклеточной морской водоросли Heterosigma akashiwo [12]. Сходство PMH1 с Н+-АТФазами ПМ водорослей из рода Dunaliellaнебольшое. Таким образом, PMH1 в отличие от Н+-АТФазы C. reinhardtii, которая представляет собой более распространенную форму Н+-АТФаз ПМ, идентифицируемую в различных видах растений и водорослей, входит в отдельную в группу Н+-АТФаз, характерных для жгутиконосцев.
Протонная помпа плазматической мембраны обнаружена у нескольких видов зеленых водорослей из рода Dunaliella. Так выравнивание аминокислотных последовательностей Н+-АТФазы D. аcidophila и D. salina с различными Н+-АТФазами Р-типа показало их высокую гомологию с протонными помпами высших растений и грибов [13], которая заключается в структуре трансмембранных доменов. Примечательно, что некоторые аминокислотные остатки, консервативные у представителей рода Dunaliella и высших растений, не проявили консервативность между последовательностями Dunaliella и грибов. Это соответствует представлениям об эволюционном положении Dunaliella и, возможно, других водорослей, между грибами и высшими растениями.
Была получена и охарактеризована Н+-АТФаза плазмалеммы одноклеточной экстремально ацидофильной зеленой водоросли D. аcidophila, оптимально растущей при pH 1 и поддерживающей внутриклеточное значение pH 7 [14]. Н+-АТФаза ПМ в клетках D. аcidophila представлена единственной изоформой. Этот фермент является белком с молекулярной массой 100 кДа. По чувствительности к ингибиторам и размеру молекулы он близок к Н+-АТФазам ПМ высших растений. Частичная консервативность между аминокислотными последовательностями ферментов высших растений и D. аcidophila была выявлена только в центральном домене, содержащем сайт связывания АТФ, а N-и C-концевые домены оказались вариабельными. Кроме того, для Н+-АТФазы плазматической мембраны D. аcidophila продемонстрированы некоторые функциональные отличия от соответствующих ферментов высших растений: большая устойчивость к неионным детергентам и протеазам, более эффективная стимуляция работы фермента ионами K+. Вероятно, отличия Н+-АТФазы плазмалеммы D. аcidophila от соответствующих ферментов высших растений и другого вида рода Dunaliella обусловливают способность D. аcidophila адаптироваться к экстремальным значениям pH внешней среды.
Сравнение Н+-АТФаз ПМ D. аcidophila и D. salina [13] показало, что количество этого белка в плазматической мембране и уровень его мРНК в клетке у D. аcidophila выше, чем у D. salina. В то же время экспрессия гена Н+-АТФазы плазмалеммы D. аcidophila зависит от pH в меньшей мере, чем экспрессия соответствующего гена у D. salina. При значениях pH 0,7 и 3,0 в инкубационной среде наблюдается рост D. аcidophila. При pH 7,0 — клетки выживали в течение нескольких дней, но не делились. Наибольшего уровня экспрессия гена, кодирующего Н+-АТФазу, достигала при pH 0,7. Наблюдалось снижение уровня экспрессии приблизительно на 45% при pH 3,0 и на 80% при pH 7,0.
D. salina растет в более широком диапазоне значений pH, чем D. аcidophila — от 6,0 до 10,0. Чтобы выяснить, зависит ли транскрипция генов Н+-АТФазы от pH, уровень мРНК транскриптов был проанализирован после изменения pH с 9,0 до 7,0. Уровень транскрипции в клетках, адаптированных к pH 9,0, был очень низким. После 12 ч инкубации при pH 7,0 он значительно возрастал (примерно на 200%), а после 48 ч достигал промежуточного значения. Зависимость экспрессии гена Н+-АТФазы D. salina от pH указывает на то, что у данной водоросли фермент регулируется pH на транскрипционном уровне и ответственен за поддержание ионного гомеостаза при высоких концентрациях соли в окружающей среде.
Аминокислотная последовательность, имеющая 43%-ную идентичность с Н+-АТ-Фазой ПМ высших растений была определена для Dunaliella bioculata [15]. Фермент D. bioculata имеет молекулярную массу 123 кДа, восемь трансмембранных сегментов, и его С-концевой домен, как и соответствующие домены других представителей рода Dunaliella, является более протяженным, чем у высших растений и грибов. Гены, кодирующие другие изоформы Н+-АТФазы ПМ D. bioculata, обнаружены не были.
У ацидофильной и термофильной красной водоросли Cyanidium caldarium идентифицирована последовательность кДНК, предположительно кодирующая Н+-АТФазу плазмалеммы [16]. Соответствующая ей аминокислотная последовательность представляет собой белок из 955 аминокислотных остатков, содержащий восемь трансмембранных спиралей. Н+-АТФаза C. caldarium на 55-60% гомологична Н+-АТФазам Р-типа высших растений (А. thaliana, Lycopersicon esculentum, Nicotiana plumbaginifolia). Предполагается, что Н+-АТФаза C. сaldarium эволюционно ближе к ферментам высших растений, чем к Н+-АТФазе зеленой водоросли D. bioculata. При исследовании внутриклеточного pH C. сaldarium с помощью ядерного магнитного резонанса было обнаружено, что поддержание pH клеток водоросли на нейтральном уровне даже при экстремальном значении рН внешнего раствора осуществляется путем активной экскреции ионов водорода протонной помпой, локализованной на плазматической мембране [17].
Свойства изоформ Н+-АТФазы плазмалеммы высших растений
В настоящее время известно, что Н+-АТФаза ПМ высших растений кодируется семейством генов, число которых варьирует в зависимости от вида растения. Так для A. thaliana идентифицировано одиннадцать генов, у табака N. plumbaginifolia — девять. Семь генов выявлено у томата L. esculentum и два из них детально охарактеризованы [18]. Пять генов идентифицированы для Vicia faba и по два гена для Solanum tuberosum and Zea mays [19-21]. По сходству нуклеотидных последовательностей эти гены разделяются на пять подсемейств, из которых первое и второе включают гены, экспрессируемые почти во всех тканях и органах растения. Возможно, в процессе эволюции образование этих двух подсемейств произошло до разделения двудольных и однодольных растений [22]. Третье, четвертое и пятое подсемейства состоят из генов, экспрессия которых ограничена определенными группами клеток или происходит в стрессовых для растения условиях.
Изучение биохимических свойств и физиологической роли отдельных изоформ затруднено в связи с высокой степенью гомологии (около 80%). В настоящее время установлено, что большая часть изоформ Н+-АТФазы ПМ экспрессируются тканеспеци-
фично, однако в одних группах клеток и тканей могут быть обнаружены несколько изоформ [18-23]. Развитие современных биохимических и молекулярно-биологических методов, таких как получение трансгенных растений, характеризующихся измененной экспрессией генов, кодирующих изоформы фермента, использование генов-репорте-ров, гетерологичная экспрессия изоформ в S. сerevisiae, блот-анализ, РНК-интерфер-ренция и т. д., позволило выявить различия в энзиматической активности и регуляции различных изоформ Н+-АТФазы, а также экспрессии генов, кодирущих отдельные изоформы.
Достаточно полно охарактеризованы изоформы Н+-АТФазы для модельного организма A. thaliana. К настоящему времени по результатам секвенирования генома ара-бидопсиса идентифицированы 11 генов, кодирующих изоформы Н+-АТФазы, названные AHA1-AHA11 (Arabidopsis plasma membrane K+-ATPase).
Функциональные особенности некоторых изоформ Н+-АТФазы арабидопси-са были охарактеризованы при помощи гетерологической экспрессии данных генов в клетках S. сerevisiae. При сравнении изоформ AHA1, AHA2 и AHA3 было обнаружено, что AHA2 имеет в десять раз более высокое сродство к АТФ и повышенную чувствительность к ионам ванадата, которые являются специфическим ингибитором Н+-АТФазы плазматической мембраны. В то же время сродство AHA2 к ионам водорода выше, чем у AHA1 и AHA3. Также на активность AHA2 более сильное воздействие оказывает лизофосфатидилхолин — фосфолипид, активирующий работу Н+-АТФазы плазмалеммы [24].
Анализ нокаутных мутантных линий арабидопсиса, полученных путем т-ДНК вставки, показал, что гены AHA1 и AHA3, относящиеся к одному подсемейству, взаимозаменяемы, и подавление экспрессии одного из данных генов приводит к увеличению экпрессии других. Эти растения имеют фенотип, отличный от дикого типа, однако способны завершить свой жизненный цикл. Гомозиготные мутанты по всем трем генам демонстрируют летальность [25]. Растения, имеющие мутации в гене AHA4, характеризуются небольшим замедлением роста корней и листьев, а также повышенной чувствительностью к солевому стрессу [26].
Сходная стратегия была использована для изучения PMA2 и PMA4 изоформ Н+-АТФазы табака N. plumbaginifolia. Данные изоформы представляют два основных подсемейства Н+-АТФазы ПМ у растений и экспрессируются в большинстве тканей и органов. Гены, кодирующие изоформы PMA2 и PMA4 экспрессировались под контролем промотора гена pma1 в клетках S. сerevisiae при инактивации генов собственной дрожжевой Н+-АТФазы. Этот методический подход устранил риск рекомбинации между генами Н+-АТФазы растений и дрожжей, а также возможность остаточной экспрессии дрожжевой Н+-АТФазы [27]. Изоформы N. plumbaginifolia были обнаружены во внутриклеточных и наружной мембранах дрожжей и обеспечивали рост S. сerevisiae даже в отсутствии собственного фермента. Биохимическое сравнение PMA2 и PMA4 изоформ показало, что клетки, экспрессирующие PMA2 не были способны расти на среде с pH меньше пяти, тогда как клетки, экспрессирующие PMA4 могли поддерживать рост даже на среде с pH равном четырем. Было установлено, что гидролитическая активность PMA4 выше, чем у PMA2 [28]. Трансгенные растения табака N. plumbaginifolia, синтезирующие изоформу PMA4 с удаленным аутоингибиторным C-доменом, и, характеризующуюся большей активностью фермента, имели измененный фенотип: искривленные листья и стебли, стерильность и повышенную устойчи-
вость к солевому стрессу. Характер искривления листьев свидетельствует о нарушениях в процессе роста клеток растяжением, что указывает на участие изоформы PMA4 в данном физиологическом процессе [29].
Тканеспецифичная экспрессия генов Н+-АТФазы
Принимая во внимание многообразие физиологических функций Н+-АТФазы плазмалеммы, а также большое количество факторов, влияющих на ее активность, возникает вопрос, специализированы ли отдельные изоформы этого фермента для функционирования в разных типах клеток или тканей, либо в определенных физиологических условиях. Экспериментальные данные, свидетельствующие об изменении энзиматических свойств у различных изоформ фермента, могут указывать на наличие специализации в работе отдельных изоформ.
Тканеспецифичная экспрессия генов, кодирующих изоформы Н+-АТФазы, была подтверждена для разных растений при помощи ряда методов, включая иммунологические (блот-анализ) и молекулярно-биологические (флюоресцентная гибридизация in situ, методика гена репортера и т. д.). С использованием антител, специфичных к Н+-АТФазе ПМ, было показано, что число ферментных комплексов наиболее велико в кончике корня, корневых волосках и эпидермисе, замыкающих клетках устьиц и проводящих тканях [30]. В некоторых случаях Н+-АТФазы располагаются ассиметрично на мембране одной клетки. С использованием иммуногистохимических методов была изучена субклеточная локализация Н+-АТФаз в развивающихся семенах V. faba, которые получают питательные вещества от родительского организма через транспортные клетки, расположенные в эпидермисе семени [31]. Эти клетки характеризовались максимальной плотностью Н+-АТФаз ПМ. Кроме того, выявлена полярность в расположении Н+-АТФаз в плазмалемме транспортных клеток с преобладанием в тех участках, в которых клетки примыкают к проводящим пучкам родительского организма.
Флюоресцентная гибридизация in situ и методика гена репортера ф-глюкорони-даза) дали возможность проанализировать экспрессию отдельных генов на клеточном уровне. Показано, что экспрессия гена AHA1 идентифицируется в клетках корня и стебля, AHA2 — в эпидермальных клетках корня, AHA3 — в клетках-спутницах флоэмы. Экспрессия AHA4 обнаружена в эндодерме корня и в цветках [26], AHA9 — в пыльниках [32], AHA10 — в развивающихся семенах [33].
Для табака N.plumbaginifolia также была показана тканеспецифичность экспрессии генов Н+-АТФаз. Наибольшей экспрессией характеризовался ген, кодирующий изоформу PMA4, которая была обнаружена в нескольких типах клеток, включая клетки-спутницы флоэмы, корневой эпидермис и корневые волоски, замыкающие клетки устьиц, апикальную меристему стебля. Экспрессия PMA2 обнаружена во флоэме и замыкающих клетках устьиц и пыльниках, PMA3 — в проводящих тканях листа, зрелых пыльцевых зернах, семязачатках [34], PMA1 — в пыльцевых зернах и пыльниках [35], PMA6 — в трихомах листьев, PMA9 — в пазушных почках и придаточных корнях [36].
В то же время в одном типе клеток и на одном этапе развития может быть обнаружено до трех изоформ Н+-АТФазы, характеризующихся различными кинетическими особенностями [34]. Например, гены PMA2 и PMA4 имеют перекрывающиеся паттерны экспрессии в проводящих тканях и в замыкающих клетках устьиц. Наличие не-
скольких изоформ может усиливать суммарную работу фермента и/или увеличивать возможные пути регуляции активности, в том числе на транскрипционном уровне.
Анализ экспрессии генов Н+-АТФазы ПМ показывает, что гены, относящиеся к одному подсемейству и возникшие, по-видимому, в процессе эволюции как результат дупликации одного предкового гена, могут характеризоваться разными паттернами экспрессии. Например, гены PMA1, PMA2 и PMA3 относятся к подсемейству I и имеют 95-96% сходства в нуклеотидной последовательности, однако PMA1 и PMA3 имеют очень ограниченные и непересекающиеся паттерны экспрессии, тогда как PMA2 экспрессируется практически во всех тканях и органах растения, аналогично PMA4, который относится к подсемейству II [22].
Несмотря на то, что был достигнут значительный прогресс в области изучения биохимических свойств изоформ Н+-АТФазы ПМ и тканеспецифичной эспрессии генов Н+-АТФазы, накоплены лишь отрывочные данные о регуляции экспрессии генов, кодирующих различные изоформы, при действии внешних и внутренних факторов. Результаты ограниченного числа исследований показывают, что у высших растений гены, кодирующие Н+-АТФазу, могут быть активированы с помощью различных биотических и абиотических факторов, и, следовательно, количество фермента может быть увеличено в условиях, требующих повышенной транспортной активности или необходимости поддерживать внутриклеточный рН. Так, например, при исследовании влияния солевого стресса на листья и корни табака Nicotiana tabacum при помощи in situ гибридизации было обнаружено, что количество мРНК в клетках, подвергнутых воздействию NaCl, было увеличено в несколько раз по сравнению с контролем [37]. К факторам, влияющим на экспрессию генов Н+-АТФазы ПМ, относится механический стресс. Показано, что экспрессия гена табака PMA6 в клетках, расположенных в месте соединения молодых листьев и цветоножек с основным стеблем растения, значительно увеличивается при приложении механической нагрузки к цветоножке в виде небольшого груза [36]. По данным ряда исследований уровень Н+-АТФазы ПМ в клетках также может регулироваться с помощью фитогормона ауксина, что было продемонстрировано для генов, кодирующих наиболее распространенные изоформы Н+-АТФазы плазмалеммы LHA1, LHA2 и LHA4 в гипокотилях томата L. esculentum. Однако не была показана зависимость между изменением экспрессии и вызванным ауксином ростом [18].
Регуляция экспрессии Н+-АТФазы ПМ на уровне транскрипции согласуется с гипотезой существования дифференциально индуцируемых промоторов, которые позволяют быстрее адаптироваться к смене стадий развития растения или изменяющимся условиям окружающей среды.
Н+-АТФаза ПМ является одним из ключевых ферментов растительной клетки. Анализ приведенных данных позволяет сделать вывод о том, что в процессе эволюции у разных видов растений происходило увеличение количества генов, кодирующих Н+-АТФазу. Возникновение многоклеточности, выход растений на сушу и совершенствование специализации органов и тканей создавали необходимость в поддержании целостности растительного организма путем организации устойчивой проводящей системы и усиления процессов транспорта. Увеличение количества генов, кодирующих данный фермент, могло иметь физиологическое значение при адаптации к быстро изменяющимся условиям окружающей среды. Кроме того, прослеживается отчетливый процесс специализации отдельных изоформ Н+-АТФазы для выполнения различных функций (загрузка флоэмы, поглощение минеральных веществ и т. д.).
Работа проводилась при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант № 10-04-01035-а).
Литература
1. Palmgren M. G. Plant plasma membrane H+-ATPases: powerhouses for nutrient uptake // Ann. Rev. of Plant Physiol. and Plant Mol. Biol. 2001. Vol. 52. P. 817-845.
2. Kurkdjian A., Guern J. Intracellular pH: measurement and importance in cell activity // Ann. Rev. of Plant Physiol. and Plant Mol. Biol. 1989. Vol. 40. P. 271-303.
3. Полевой В. В. Роль ауксина в системах регуляции у растений. Л.: Наука, 1986. 80 с.
4. Curti G., Massardi F., Lao P. Synergistic activation of plasma membrane H+-ATPase in Arabidopsis thaliana cells by turgor decrease and fusicoccin // Physiologia Plantarum. 1993. Vol. 86. P. 592-600.
5. Dietrich P., Sanders D., Hedrich R. The role of ion channels in light dependent stomatal opening // J. Experiment. Bot. 2001. Vol. 52. P. 1959-1967.
6. Proteomic analysis of the response to high-salinity stress in Physcomitrella patens / Wang X., Yang P., Gao Q., Liu X., Kuang T., Shen S., He Y. // Planta. 2008. Vol. 228. P. 167-177.
7. Klenell M., Snoeijs P., Pedersen M. The involvement of a plasma membrane H+-ATPase in the blue-light enhancement of photosynthesis in Laminaria digitata (Phaeophyta) // J. Phycol. 2002. Vol. 38. P. 1143-1149.
8. Klenell M., Snoeijs P., Pedersen M. Active carbon uptake in Laminaria digitata and L. saccharina (Phaeophyta) is driven by a proton pump in the plasma membrane // Hydrobiologia. 2004. Vol. 514. P. 41-53.
9. Choo K., Snoeijs P., Pedersen M. Uptake of inorganic carbon by Cladophora glomerata (Chlorophyta) from the Baltic sea // J. Phycol. 2002. Vol. 38. P. 493-502.
10. Norling B., Nurani G., Franzen L. G. Characterisation of the H+-ATPase in plasma membranes isolated from the green alga Chlamydomonas reinhardtii // Physiologia Plantarum. 1996. Vol. 97. P. 445-453.
11. Identification and DNA sequence of a new H+-ATPase in the unicellular green alga Chlamydomonas reinhardtii (Chlorophyceae) / Campbell A., Coble А., Cohen L., Chng T., Russo K., Long E., Armbrust V. // J. Phycol. 2001. Vol. 37. P. 536-542.
12. Molecular cloning of P-type ATPases on intracellular membranes of the marine alga Heterosigma akashiwo / Wada M., Shono M., Urayama O., Satoh S., Hara Y., Ikawa Y., Fujii T. // Plant Mol. Biol. 1994. Vol. 26. P. 699-708.
13. Weiss M., Pick U. Primary structure and effect of ph on the expression of the plasma membrane H+-ATPase from Dunaliela acidophila and Dunaliela salina // Plant Physiology. 1996. Vol. 112. P. 16931702.
14. Sekler I., Pick U. Purification and properties of a plasma membrane H+-ATPase from the extremely acidophilic alga Dunaliella acidophila // Plant Physiology. 1993. Vol. 101. P. 1055-1061.
15. Wolf A. H., Slayman C. W., Gradmann D. Primary structure of the plasma membrane H+-ATPase from the halotolerant alga Dunaliella bioculata // Plant Mol. Biol. 1995. Vol. 28. P. 657-666.
16. Cloning and sequencing of the gene encoding the plasma membrane H+-ATPase from an acidophilic red alga Cyanidium caldarium / Ohta H., Shirakawa H., Uchida K., Yoshida M., Matuo Y., Enami I. // Biochim. et Biophys. Acta. 1997. Vol. 1319. P. 9-13.
17. Enami I., Akutsu H. and Kyogoku Y. Intracellular pH regulation in an acidophilic unicellular alga Cyanidium caldarium: 31P-NMR determination of intracellular pH // Plant Cell Physiol. 1986. Vol. 27. P. 1351-1359.
18. Ewing N. N., Bennett A. B. Assessment of the number and expression of P-type H+-ATPase genes in tomato // Plant Physiology. 1994. Vol. 106. P. 547-557.
19. Nakajima N., Saji H., Aono M., Kondo N. Isolation of cDNA for a plasma membrane H+-ATPase from guard cells of Vicia faba // Plant Cell Physiol. 1995. Vol. 36. P. 919-924.
20. Harms K., Woehner R. V., Schulz B., Frommer W. B. Isolation and characterization of P-type H+-ATPase genes from potato // Plant Mol. Biol. 1994. Vol. 26. P. 979-988.
21. Jin Y. K., Bennetzen J. L. Integration and nonrandom mutation of a plasma membrane proton ATPase Gene Fragment within the Bsl Retroelement of Maize // Plant Cell. 1994. Vol. 6. P. 1177-1186.
22. Moriau L., Bogaerts P., Jonniaux J. L., Boutry M. Identification and characterization of a second plasma membrane H+-ATPase gene subfamily in Nicotiana plumbaginifolia // Plant Mol. Biol. 1993. Vol. 21. P. 955-963.
23. Ge/vaudant F., Pestel G., Guilliot A. Differential expression of four members of H+-ATPase gene family during dormancy of vegetative buds of peach tree // Planta. 2001. Vol. 212. P. 619-626.
24. Palmgren M. G. and Christensen G. Functional comparisons between plant plasma membrane H+-ATPase isoforms expressed in yeast // J. Biol. Chem. 1993. Vol. 269. P. 3027-3033.
25. Young J. C., Krysan P. J., Sussman M. R. Efficient screening of Arabidopsis T-DNA insertion lines using degenerate primers // Plant Physiology. 2001. Vol. 125. P. 513-518.
26. Vitart V., Baxter I., Doerner P., Harper J. F. Evidence for a role in growth and salt resistance of a plasma membrane H+-ATPase in the root endodermis // Plant Journal. 2001. Vol. 27. P. 191-201.
27. Functional complementation of a null mutation of the yeast Saccharomyces cerevisiae plasma membrane H+-ATPase by a plant H+-ATPase gene / De Kerchove d’Exaerde A., Supply P., Dufour J. P., Bogaerts P., Thines D., Gofeau A., Boutry M. // J. Biol. Chem. 1995. Vol. 270. P. 23828-23837.
28. Luo H., Morsomme P., Boutry M. The two major types of plant plasma membrane H+-ATPases show different enzymatic properties and confer differential pH sensitivity of yeast growth // Plant Physiology. 1999. Vol. 119. P. 627-634.
29. Expression of a constitutively activated plasma membrane H+-ATPase alters plant development and increases salt tolerance / Gevaudant F., Duby G., Erik von Stedingk, Zhao R., Morsomme P., Boutry M. // Plant Physiology. 2007. Vol. 144. P. 1763-1776.
30. Morsomme P., Boutry M. The plant plasma membrane H+-ATPase: structure, function and regulation // Biochimica et Biophysica Acta. 2000. Vol. 1465. P. 1-16.
31. Bouch^Pillon S., Fleurat-Lessard P., Serrano R., Bonnemain J.L. Asymmetric distribution of the plasma membrane H+-ATPase in embryos of Vicia jaba L. with special reference to transfer cells // Planta. 1994. Vol. 193. P. 392-397.
32. Houlne G., Boutry M. Identification of an Arabidopsis thaliana gene encoding a plasma membrane H+-ATPase whose expression is restricted to anther tissue // Plant Journal. 1994. Vol. 5. P. 311-317.
33. Harper J. F., Manney L., Sussman M. R. The plasma membrane H+-ATPase gene family in Arabidopsis: genomic sequence of AHA10 which is expressed primarily in developing seeds // Molecular and General Genetics. 1994. Vol. 244. P. 572-587.
34. Expression analysis of two gene subfamilies encoding the plasma membrane H+-ATPase in Nicotiana plumbaginifolia reveals the major transport functions of this enzyme / Moriau L., Michelet B., Bogaerts P., Lambert L., Michel A., Oufattole M., Boutry M. // Plant Journal. 1999. Vol. 19. P. 31-41.
35. Michelet B., Lukaszewicz M., Dupriez V. and Boutry M. A Plant plasma membrane proton-ATPase gene is regulated by development and environment and shows signs of a translational regulation // Plant Cell. 1994. Vol. 6. P. 1375-1389.
36. Oufattole M., Arango M., Boutry M. Identifcation and expression of three new Nicotiana plumbaginifolia genes which encode isoforms of a plasma-membrane H+-ATPase, and one of which is induced by mechanical stress // Planta. 2000. Vol. 210. P. 715-722.
37. NaCl regulation of plasma membrane H+-ATPase gene expression in a glycophyte and a halophyte / Niu X., Narasimhan M. L., Salzman R. A., Bressan R. A., Hasegawa P. M. // Plant Physiology. 1993. Vol. 103. P. 713-718.
Статья поступила в редакцию 9 июня 2011 г.
