Биохимические свойства и функциональная роль протонных насосов вакуолярного типа в проростках кукурузы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.12, кандидат биологических наук Шахова, Наталия Витальевна

• Шахова, Наталия Витальевна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шахова, Наталия Витальевна

Список сокращений.

Введение.

Цель и задачи исследования.

Обзор литературы

1.Н+-АТФаза вакуолярного типа.

1.1. Биохимическая характеристика Н+-АТФазы тонопласта.

1.2. Субъедииичная организация V-АТФазы.

1.3. Изоформы и тканеспецифичность Н^-АТФазы тонопласта.

2. Н+-пирофосфатаза тонопласта.

2.1. Биохимическая характеристика Н+-пирофосфатазы тонопласта.

2.2. Молекулярная организация пирофосфатазы V-типа.

2.3. Изоформы и тканеспецифичность Н+-пирофосфатазы.

2.4. Пирофосфат, как энергетический источник в клетках растений.

3. Физиологическое значение V-АТФазы и V-пирофосфатазы у растений.

3.1. Влияние засоления на активность протонных насосов тонопласта, Н+-АТФазу и Ь^-пирофосфатазу.

3.2. Влияние низких температур на активность V-АТФазы и V-пирофосфатазы.

3.3. Влияние фитогормонов на активность V-АТФазы и V-пирофосфатазы.

3.4. Протонные насосы тонопласта во время роста и развития растения.

Экспериментальная часть

1. Методы исследования

1.1. Получение мембранной фракции, обогащенной фрагментами тонопласта из клеток колеоптилей кукурузы.

1.2. Определение KCl-стимулируемой пирорфосфатазной п

К03"-ингибируемой АТФазной активности.

1.3. Определение НАДН и НАДФН -цитохром с-редуктазной активности.

1.4. Определение АТФ- и пирофосфат-зависимого транспорта Н+ в везикулярных фракциях.

1.5. Определение количества белка по сорбции красителя (метод Брэдфорд).

1.6. Статистический анализ.

2. Результаты и обсуждение

2.1. О характере мембранных препаратов, использованных для анализа пирофосфатазной и АТФазной активности.

2.2. Свойства пирофосфатазной активности фракции внутриклеточных мембран, выделенных из клеток колеоптилей кукурузы.

2.3. Свойства АТФазной активности фракции внутриклеточных мембран, выделенных из клеток колеоптилей кукурузы.

2.4. АТФ- и пирофосфат-зависимый транспорт Н+ в везикулярных фракциях, обогащенных тонопластом, выделенных из клеток колеоптилей кукурузы.

2.5. Влияние ингибиторов на уровень АТФ- и пирофосфат-зависимого транспорта Н+.

2.6. Влияние Са2+ на ТМ03-ингибируемую АТФазную и пирофосфатазную активность.

2.7. Влияние Са2+ на уровень АТФ- и пирофосфат-зависимого транспорта Н+.

2.8. Влияние рутениевого красного на гидролитическую и Н+-транспортирующую активность Н -АТФазы и Н -пирофосфатазы V-типа в везикулах эндомембран из клеток колеоптилей кукурузы.

2.9. Са2 Л Г-антипортер в везикулах внутриклеточных мембран, выделенных из клеток колеоптилей кукурузы.

2.10. Гидролитическая и Н+-транспортирующая активность Н+-АТФазы и Н+-пирофосфатазы V-типа на различных стадиях роста клеток проростков кукурузы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биохимические свойства и функциональная роль протонных насосов вакуолярного типа в проростках кукурузы»

Одной из основных особенностей строения клеток растений, отличающей их от клеток животных, является наличие вакуоли. На долю центральной вакуоли может приходится до 90% объема клетки, она способна накапливать сахара, органические кислоты, белки, антоцпаны, алкалоиды другие вещества. Однако не следует думать, что вакуоли просто пассивно накапливают продукты метаболизма.

Центральная вакуоль играет важную роль в поддержании гомеостаза и тургора растительной клетки. Тонопласт (вакуолярная мембрана) содержит транспортные системы пассивного и активного переноса веществ: ионные каналы, помпы, котранспортеры и другие переносчики. Исследование механизмов транспорта различных веществ через эндомембраны клеток является одним из важнейших направлений в биохимии растений. К основными системами активного транспорта ионов относятся Н+-АТРаза вакуолярного (V) типа и неорганическая Н+-пирофосфатаза V-типа (Е.С.3.6.1.3 и Е.С.З.б.1.1). Эти ферменты осуществляют электрогенный перенос ионов водорода из цитоплазмы в вакуоль, приводящий к образованию электрохимического градиента протонов. Электрохимический градиент Auli+ расходуется на вторично активный транспорт ионов, аминокислот, органических кислот, Сахаров, вторичных соиденений.

В настоящее время имеется довольно подробная информация о структуре и биохимических свойствах этих ферментов. V-АТФаза -мультисубъеднничный комплекс (состоящий из 8-10 субъединиц) с периферической надмембранной частью Vi и интегральной мембранной частью V0, обладающий следующими свойствами: ннгибируется бафиломицином Аь конканомицином А и нитратом, а так же отсутствием чувствительности к азиду, ванадату, молибдату и олигомицину [Rea Р.А., Pool R.J., 1993]. пирофосфатаза - гидрофобный белок пронизывающий мембрану 14 раз, обладает высокой чувствительностью к ионам К+, ингибируется органическими пирофосфатами, аминометилендифосфонатом, ДЭС, ДЦКД, но нечувствительна к нитрату и ванадату.

Наряду с биохимическими свойствами активно изучается и физиологическая роль протонных насосов тонопласта. Существуют данные о том, что Н+-АТРаза и Н+-пирофосфатаза функционируют в альтернативных ситуациях. В условиях стресса (анаэробиоз, охлаждение, дефицит минерального питания) у некоторых растений (проростки риса, корни ржи) активность V-АТРазы понижается или остается неизменной, тогда как уровень пирофосфатазной активности резко повышается и пирофосфат становится существенным источником энергии. Однако процессы регуляции активности этих ферментов изучены недостаточно, они представляют особый интерес с точки зрения возможности управления транспортом метаболитов.

Появились некоторые сведения о том, что протонные насосы вакуолярной мембраны приобретают различное физиологическое значение в на различных этапах роста и развития растения. Известно также, что немаловажное влияние на активность ферментов оказывают такие факторы как повышение или понижение температуры и изменение концентрации солей.

Целью нашей работы являлось сравнительное изучение биохимических свойств

Н+-АТФазы и Н -пирофосфатазы V-типа; определение их роли в процессах роста клеток проростков кукурузы.

Задачи работы:

1. отработка методов выделения и идентификации мембранной фракции, обогащенной тонопластом из клеток колеоптилей кукрузы;

2. отработка методов определения гидролитической и Н+-транспортирующей активностей Н+-АТФазы и Н+-пирофосфатазы во фракции содержащей тонопласт;

3. оценка влияния солей одновалентных катионов на активность протонных насосов;

4. изучение влияния ионов Са2+ на Н+-АТФазную и Н+-пирофосфатазную активность и АТФ- и пирофосфат-зависимый транспорт Н+;

5. анализ активности Са /Н -антипортера во фракции эндомембран, выделенных из клеток колеоптилей кукрузы;

6. анализ Н+-транспортирующих насосов V-типа: а) на разных фазах развития клеток колеоптилей кукурузы, б) в различных зонах корней проростков кукурузы.

Работа выполнена в лаборатории Функциональной активности мембран (ФАМ) Биологического НИИ Санкт-Петербургского государственного университета. Автор благодарит научных руководителей д.б.н. проф. В.В. Полевого и к.б.н., с.н.с. О.В.Танкелюн за внимание и помощь в работе, и всех сотрудников лаборатории ФАМ за поддержку и доброжелательность.

Обзор литературы

1. Н-АТФаза вакуолярного типа

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Шахова, Наталия Витальевна

Выводы

1. Во фракции эндомембран, выделенной из клеток колеоптилей проростков кукурузы, показана активность двух протонных насосов вакуолярного типа, которые проявляли различную селективность по отношению к солям одновалентных катионов. Скорость АТФ-зависимого транспорта Н+ определялась присутствующими анионами и была максимальной в среде с хлоридом. Пирофосфат-зависимая Н+-транспортирующая активность отличалась высокой избирательностью к ионам К+.

2. Ионы Са2+ вызывали снижение гидролитической и транспортной активности Н+-пирофосфатазы (полумаксимальное ингибирование достигалось при

3,5 мкМ Са2+). Чувствительность Н+-АТФазы к Са2+ - на 1-2 порядка ниже.

3. Впервые показапо, что рутениевый красный оказывает сильное ингибирующес действие на активность Н+-пирофосфатазы вакуолярного типа клеток проростков кукурузы (150 для пирофосфат-зависнмой транслокации

Н -0,1 мкМ рутениевого красного).

4. В везикулах эндомембран клеток колеоптилей кукурузы показано присутствие Са2+/Н+-антипортера, активность которого оценивали по скорости выхода Н+ при добавлении ионов Са2+ на фоне градиента ионов Н , сформированного Н+-насосамп. Предобработка мембранных препаратов LaCl3 в концентрации

1 мМ приводила к снижению относительной скорости выхода протонов, индуцируемой Са2+.

5. Показано, что кажущаяся Кт Са2+/Н+-антипортеров для Са2+ составляла 6-8 мкМ. На фоне пирофосфат-зависимого градиента ионов Н+ выявлено дополнительное Са2+-зависимое освобождение Н+, возникающее при субмикромолярном уровне Са2+.

6. Сравнительный анализ активности Н+-насосов вакуолярного типа в зависимости от фазы роста и физиологического состояния клеток 3, 4 и

5-суточных проростков кукурузы, показал, что у 2-суточных побегов, как и 3-суточных колеоптилей, клетки которых находятся в фазе деления и начале фазы растяжения, наблюдалась наибольшая транспортная и гидролитическая пирофосфатазная активность. Максимальная активность Н+-АТФазы, показана у растущих растяжением клеток колеоптилей 4-суточных проростков. Во фракции эндомембран из корней проростков кукурузы активность пирофосфатазы, как и в клетках колеоптилей, максимальна в зоне деления (кончик корня), Н+-АТФазная активность повышается в зоне дифференциации (корневых волосков). 7. 15-часовая инкубация изолированных колеоптилей кукурузы, способствующая старению клеток, приводила к снижению активности Н+-насосов. Эффект старения частично обусловлен изменением состояния внутриклеточных мембран, так как при 2-суточном хранении мембранных препаратов (8 °С) активность Н+-насосов понижалась, в большей степени изменялась активность Н+-АТФазы.

Заключение

Полученные данные указывают на присутствие во фракции эндомембран, обогащенной фрагментами вакуолярной мембраны и содержащей ЭР из колеоптилей этиолированных проростков кукрузы, двух протонных насосов, Н -АТФазы и Н -пирофосфатазы, которые закачивают ионы Н+ внутрь везикул.

В нашей работе было проведено сравнительное изучение биохимических свойств Н+-АТФазы и Н+-пирофосфатазы вакуолярного типа. Анализ влияния кислотности среды на гидролитическую и Н+-транспортирующую активность показал, что протонные насосы вакуолярной мембраны имеют сходный рН-оптимум, лежащий в слабо кислой и нейтральной области рН 6,8-7,2, соответствующей рН цитоплазмы. АТФ-зависимый транспорт Н+ связан с работой Н+-АТФазы вакуолярного типа, т.к. он ингибировался высокоспецифичным ингибитором бафиломицином Аь нитратом, ДЭС и ДЦКД и не показывал чувствительности к ванадату. Пирофосфатазная активность, также отвечала биохимическим признакам Н+-пирофосфатазы вакуолярного типа, а именно, высокой стимуляцей КС1 и иигибироавнием NaCl.

Обнаруженное АТФ- и пирофосфат-зависимое закисление везикул эндомембран требовало присутствия проникающих анионов. Влияние анионов на активность Н+-насосов обусловлено следующими причинами: 1) перемещение анионов рассеивает мембранный потенциал (положительный внутри), генерируемый Н+-насосом и тем самым способствует закислению везикулярного содержимого, повышая ДрН, химическую составляющую электрохимического градиента ДрН+; 2) анионы оказывют непосредственное влияние на ферменты.

Установлено, что характер влияния анионов на АТФ- и пирофосфат-зависимый транспорт Н+ сходен, и соответствует способности анионов проникать через вакуолярную мембрану. Существенное отличие во влиянии анионов на формирование АрН насосами состоит в ингибирующем действии нитрата на V-АТФазу.

Существенные различия между активностями (как гидролитической так и транспортной) двух Н+-помп проявляются в их отношении к катионам. Пирофосфат-зависимый транспорт ионов Н+, в отличие от АТФ-зависимого, обнаруживал высокую зависимость от ионов К+. В присутствии других одновалентных катионов скорость пирофосфат-зависимого транспорта снижалась в два раза и более.

Легкопроникающие поны СГ в отсутствие К+ слабо поддерживали пирофосфат-зависимое закпсление везикул. Это позволяет предположить, что транспорт К+ тесно сопряжен с активностью Н+-пирофосфатазы. По литературным данным, К+ также является кофактором Н+-пирофосфатазы и необходим как для гидролитической, так и для Н+-транспортной активности пирофосфатазы. [Davies J.M. et al., 1992; Kasai M. et al., 1993; Martinoia E. et al., 2000]. Однако, по современным представлениям, пирофосфатаза не транспортирует К+ непосредственно [Maeshima М.,2000; Ros R.,1995]. Н+-транспортирующая функция пирофосфатазы активировалась более низкими концентрациями КС1, чем активность Н+-АТФазы. Зависимость Н+-пирофосфатазной активности от концентрации КС1 подчинялась кинетике Михаэлиса - Ментен, Кт для КС1 составлял 15,8 мМ Вопрос о механизме влияния К+ на активность Н+-пирофосфатазы еще не получил окончательного решения.

Скорость АТФ-зависимого транспорта Н+ зависела главным образом от присутствующих анионов и была максимальной в среде с хлоридом. Пирофосфат-зависимая Н+-транспортирующая активность характеризовалась высокой избирательностью к одновалентным катионам и предпочитала ионы К+.

Известно, что изменения концентрации Са в цитоплазме является одним из существенных механизмов внутриклеточной передачи сигналов и регуляции ферментативной активности в ответ на изменения во внешней среде и при переходе клеток в новое функциональное состояние. Показано, что в присутствии ЭГТА (0,2 мМ), извлекающей двухвалентные катионы, уровень пирофосфатазной активности возрастал на 50%, тогда как АТФазная активность не изменялась или немого снижалась. Гидролитическая активность Н+-АТФазы вакуолярного типа показывала слабую чувствительность к ионам Са" снижение активности наблюдалось при концентрации несвязанного Са2+ свыше 20 мкМ. Пирофосфатаза показывала большую чувствительность к изменению концентрации ионов кальция в реакционной среде, снижение активности наблюдалось уже при 0,5 мкМ Са2+ (150 - 3,5 мкМ).

Сравнительный анализ влияния концентрации ионов Са в реакционной среде на активность Н+-насосов вакуолярной мембраны показал, что чувствительность Н+-транспортирующей активности пирофосфатазы к Са2+ на порядок выше, чем у Н+-АТФазы (150 - 3,46 и 32,4 мкМ соответственно).

Показано, что ионы Са2+ ингибируют пирофосфат-зависимый транспорт уже на субмикромолярном уровне. Можно предположить, что свободные ионы Са2+ являются ингибиторами Н+-пирофосфатазы и способны модулировать ее активность.

По общепринятым представлениям основной причиной ингибирования Н+-пирофосфатазы ионами кальция может быть замещение Mg2+ в субстратном комплексе [Maeshima М., 2000]. Однако, эта причина вероятно не является единственной, так как Н+-пирофосатаза обнаруживает чувствительность к субмикромолярным концентрациям этого иона. Т.о, наблюдаются существенные различия в отношении двух Н+-насосов вакуолярного типа к изменению уровня ионов Са в среде реакции.

Впервые показано, что рутениевый красный, ингибитор кальциевых, калиевых, хлоридных каналов, Са2+/Н+-обменников клеток эукариот, вызывает снижение гидролитической и Н+-транспортирующей активности Н+-пирофосфатазы вакуолярного типа клеток проростков кукурузы. 150 для пирофосфат-зависпмой транслокации протонов составляет 0,1 мкМ. Вакуолярная АТФаза не проявляла чувствительности к рутениевому красному. Эти данные представляют интерес, так как:

- для пирофосфатазы известно мало специфических ингибиторов;

- это ингибирование может свидетельствовать о тесном взаимодействии пирофосфатазы с транспортерами ионов, таких, как кальций и калий.

Н+-насосы, создают на вакуолярной мембране электрохимический градиент ионов Н+, который может обеспечивать энергией транспорт других веществ. В нашей работе присутствие Са2+/Н+-обменинка показано как диссипация градиента концентрации ионов Н+, образованного работой Н+-насосов, при добавлении Са2+ в среду реакции. Действие кальция прекращалось при добавлении ЭГТА. Кажущиеся КП1 для Са2+ на фоне АТФ- и пирофосфат-зависимого градиентов Н+ были близки по величине (8,0 и 5,9 мкМ соответственно). Однако в присутствии пирофосфат-зависимого градиента рН была выявлена вторая Кт для Са2+, на субмикромолярном уровне. Это может свидетельствовать о присутствии Са2+/Н+-обменника с высоким сродством к Са2+, сопряженного с работой Н+-пирофосфатазы.

Для доказательства того, что наблюдаемая диссипация протонного градиента под действием ионов кальция отражает активность Са /Н -антипортера использовали ингибитор различных кальциевых транспортеров хлористый лантан LaCl3 [Sze II., 1985]. Показано, что под действием La3+ снижался как уровень пирофосфат-зависимого градиента Н+, так и вызываемый кальцием выход Н+. Установлено, что ингибирующий эффект предобработки La3+ на относительную скорость выхода H+(VBbIx./АрН) составил 60%, что может свидетельствовать о регистрации в наших опытах активности Са2+/Н+-обменника.

Наличие во внутриклеточных мембранах растительной клетки двух протонных насосов различной природы, обладающих, как показано выше, неодинаковыми биохимическими свойствами, позволяет предполагать разные физиологические функции этих насосов. Исследовали возможную роль Н+-насосов на разных стадиях роста клеток проростков кукрузы.

Сравнительный анализ характера изменении активности Н+-насосов вакуолярного типа в зависимости от фазы роста и физиологического состояния клеток колеоптилей 2, 3, 4, 5-суточных проростков кукурузы, показал, что у 2 - 3-суточных колеоптилей кукурузы, клетки которых находятся в фазе деления и начале фазы растяжения наблюдается наибольшая транспотртная и гидролитическая пирофосфатазная активность, которая снижается с ростом и при старении клеток. Максимальная гидролитическая и Н+-транспортнрующая активность, поддерживаемая АТФазон, наблюдалась у растущих растяжением клеток колеоптилей 4-суточных проростков. Наименьшая активность Н+-насосов наблюдалась у прекративших рост клеток 5-суточных проростков.

В опытах мы использовали также корни 3 - 4-суточных проростков кукурузы, которые являются удобным объектом для исследования, так как в их дистальной части присутствуют пространственно ограниченные зоны клеток в фазе деления, растяжения и дифференциации. Показано, что активность Н+-пирофосфатазы максимальна в зоне деления (кончик корня). Тогда как Н+-АТФазная активность возрастает в зоне растяжения и в зоне дифференцировки (корневых волосков). В нашей работе для изучения активности двух протонных насосов вакуолярного типа впервые были использованы колеоптили проростков кукурузы. По нашему мнению, отсутствуют данные об изменении активности этих ферментов в растущих зонах кончика корня растения.

С целью изучения активности Н+-насосов эндомембран у стареющих клеток проводили 15-часовую инкубацию отрезков колеоптилей в водном растворе, слабо забуференном с добавлением сахарозы. Она приводила к снижению начальной скорости Н+-транспорта у обоих Н+-насосов. Однако Н+-пирофосфатазная активность обнаруживала несколько более высокую чувствительность к старению изолированных растительных тканей.

Анализ активности Н+-насосов после 2-суточного хранения препаратов мембран в холодильнике, показал снижение Н+-транспортирующей активности эндомембран, но более слабое, чем при старении изолированных органов.

Активность V-АТФазы понижалась при старении мембран в большей степени, чем активность V-пирофосфатазы, что может быть связано со сложным строением Н+-АТФазы вакуолярного типа, обладающей надмембраппым комплексом, чувствительным к окислению и способным отделяться от протон-переносящей мембранной части.

Можно заключить, что, изменения эндомембран, вероятно, являются существенной, но не единственной причиной снижения активности про гонных насосов при старении, которое является интегральным процессом, включающим такие процессы, как изменения в синтезе ферментов de novo, высвобождение гидролаз из внутриклеточных компартментов, возможное повышение кислотности цитоплазмы. При старении внутриклеточные мембраны быстрее разрушаются по сравнению с мембранами плазмалеммы, ипри разрушении они способствуют высвобождению в клетку гидролитических ферментов.

Полученные результаты, наряду с данными других исследований, свидетельствуют о значительной физиологической роли Н+-насосов вакуолярной мембраны, как существенных элементов системы гомеостатирования клетки, и, возможно, внутриклеточной сигнализации. Велика роль протонных насосов и в процессах жизнедеятельности делящихся и растущих растяжением клеток растений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шахова, Наталия Витальевна, 2009 год

1. Андреев И.М. Кореньков В.Д. Молотковский Ю.Г. Са2+/Н+-антипорт ввезикулах тонопласта из листьев гороха // Биол. Мембраны. 1989. Т. 6. С. 153158.

2. Акопова О.В., Сигач В.Ф. Индукция открытия митохондриальной поры поддействием Са" в миокарде крыс // Укр. биохим. журн. 2004. Т. 76. №1. С. 4855.

3. Добрецов Г. Е. Флуоресцентные зонды в исследовании клеток, мембран илипопротеинов//М.: «Наука». 1989. С. 82-83.

4. Иванов В.Б. Меристема как самоорганизующаяся система: поддержание иограничение пролиферации клеток // Физиология растений. 2004. Т. 51, №6. С. 926-941.

5. Курский М.Д., Костерин С.А., Рыбальченко В.К. Биохимическая кинетика //

6. Киев: «Вища школа». 1977. С. 262.

7. Медведев С.С. Кальциевая сигнальная система растений // Физиологиярастений. 2005. Т. 52, № 2. С. 282-305.

8. Медведев С.С. Физиология растений // С-Пб.: «СПбГУ». 2004. С. 143-162.

9. Танкелюн О.В. свойства мембранных АТФаз клеток колеоптилей кукурузы // Вестник СПбГУ. 1997. Сер. 3, №1. С.767-769.

10. Танкелюн О.В., Полевой В.В. Индуцируемое ауксином повышениепротеинкиназной активности микросомальной фракции клеток колеоптилей кукурузы. // Физиология растений. 1996. Т. 43, №2. С.201-207.

11. Танкелюн О.В., Шахова Н.В. Активность АТФазы и пирофосфатазывакуолярного типа на разных фазах роста клеток проростков кукурузы // Вестник СПбГУ. 2000. Сер. 3, № 19. С. 64-69.

12. Трофимова М.С. Н+-АТФаза плазмолеммы как компонент рН-стата цитозоляизолированных портопластов // Физиология растений. 1992. Т. 39, № 1. С.221-227 .

13. Черняева Е.В., Холодова В.П. Выделение вакуолей из клеток корня сахарнойсвеклы и АТФазная активность тонопласта // Физиология растений. 1990. Т. 37, №3. С. 441-449

14. АН R., Brett С. L., Mukherjee S., and Rao R. Inhibition of Sodium/Protonexchange by a Rab-GTPase-activating protein regulates endosomal traffic in yeast // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279, №6. P. 4498^1506.

15. Armbruster A., Bailer S.M., Koch M.H.J., Godovac-Zimmermann J., Gruben G.

16. Dimer fonnation of subunit G of the yeast V-ATPase // F.E.B.S. 2003. Vol. 546. P. 359-400.

17. Babourina O., Leonidova Т., Shabala S. and Newman I. Effect of sudden salt stress on ion fluxes in intact wheat suspension cells // Arm. Botany. 2000. Vol. 85. P. 759-767.

18. Bacon M.A., Wilkinson S., davies W.J. pH-regulated leaf cell expresion indraughted plants is abscisic acid dependent // Plant Physiol. 1998. Vol. 118. P. 1507-1515.

19. Baltscheffsky M., Schuitz A., Baltscheffsky H. H+-PPase: a tightly membrane-bound familu//FEBS. 1999. Vol. 457. P. 527-533.

20. Barcla B.J., Pantoja O. Physiology of ion transport across the tonoplast of higher plants // Annu. Rev. Plant Mol. Biol. 1996. Vol. 47. P. 159-184.

21. Barcla B.J., Vera-Estrella R., Maldonado-Gama M., Pantoja O. Abscisic acid induction of vacuolar H+-ATPase activity in Mesembryanthemum crustallinum is developmental^ regulated // Plant Physiol. 1999. Vol. 120. P. 811-819.

22. Barreu F., Chrispeels m.J. Delivery of a secreted soluble protein to the vacuole via a membrane anchor // Plant Physiol. 2004. Vol. 120. P. 961-968.

23. Bauerle C., Magembe C., Briskin D.P. Characterization of red beet protein homologous to the essental 36-kilodalton subunit of the yeast V-type Atpase // Plant Physiol. 1998. Vol. 117. P. 859-867.

24. Baykov A.A., Baculeva N.P., Rea P.A. Steadu-state kinetics of substrat hydrolysisby vacuolar F^-PPase. A simple three-state model // Eur. J. Biohem. 1993. Vol. 217. P. 755-762.

25. Beevers L. and Raikhel N. V. Transport to the vacuole: receptors and trans elements // J. Exp. Botany. 1998. Vol. 49, № 325. P. 1271-1279.

26. Belogurov G. A. and Lahti R. A Lysine Substitute for K+ // J. Biol. Chem. 2002. Vol. 277. №51. P. 49651-49654.

27. Bethke P.C., Jones R.L. Ca2+-calmodulin modulates ion channel activity in storage protein vacuoles of barely aleurone cells // Plant Cell. 1994. Vol. 6. P. 277-285.

28. Beyenbach K. W., and Wieczorek H. The V-type H+ ATPase: molecular structure and function, physiological roles and regulation // J. Exp. Biol. 2006. Vol. 209. P.577-589.

29. Bihler H., EingCh., Hebeisen S., Roller A., Czempinski K., and Bertl A. TPK1 Is a vacuolar ion channel different from the slow-vacuolar cation channel // Plant Physiol.2005. Vol. 139. P. 417-424.

30. Blaudez D., Kohler A., Martin F., Sanders D., and Chalot M. Poplar Metal tolerance protein 1 confers zinc tolerance and is an oligomeric vacuolar zinc transporter with an essential leucine zipper motif // Plant Cell. 2003. Vol. 15. P. 2911-2928.

31. Bowers К., Levi B.P., Patel F. I., and Stevens Т. H. The sodium/proton exchanger

32. Nhxlp is required for endosomal protein trafficking in the yeast Saccharomyces cerevisiae // Mol. Biol. Cell. 2000. Vol. 11. P. 4277-4294.

33. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the guantitation of microgram guantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. 1979 Vol. 72 P. 248-254.

34. Britten C.J., Zhen R.-J., Kim E.J., Rea P.A. Reconstitution of transport function ofvacuolar H+-translocating niorganic pyrophsphatas .// J. Biol. Chem., 1992, Vol. 267, №30. P. 21850-218555.

35. Brooks S.P.J., Storey K.B. bound and determined: A computer programm formarking buffers of degined concentrations // Anal. Biochem. 1992. Vol. 201. P. 119-126.

36. Bruggemann L. I., Pottosin I. I., Schonknecht G. Cytoplasmic magnesium regulates the fast activating vacuolar cation channel // J. Exp. Botany. 1999. Vol. 50, №339. P. 1547-1552.

37. Bughio N., Yamaguchi H., Nishizawa N.K., Nakanishi H., Mori S. Cloning an iron-regulated metal transport from rice // J. Exp. Botany. 2002. Vol. 57, № 374. P. 1677-1682.

38. Charles S. Buer and Gloria K. Muday The transparent testa4 mutation preventsflavonoid synthesis and alters auxin transport and the response of Arabidopsis roots to gravity and light // Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 1191-1205.

39. Cai X. and Lytton J. The Cation/Ca2+ Exchanger Superfamily: Phylogenetic Analysis and Structural Implications // Mol. Biol. Evol. 2004. Vol. 21, № 9. P. 1692-1703.

40. Cai X. and Lytton J. Molecular Cloning of a Sixth Member of the K+-dependent

41. Na+/Ca2+ Exchanger Gene Family, NCKX6 // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279, № 7. P. 5867-5876.

42. Carter C., Pan S., Zouhar J., Avila E. L., Girke T. and Raikhel N. V. The Vegetative Vacuole Proteome of Arabidopsis thalianaReveals Predicted and Unexpected Proteins //Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 3285-3303.

43. Carystinos G.D., MacDonald H.R., Monroy A.F., Dhinda R.S., Poole R.J. Vacualar

44. H+-translocating pyrophosphatase is indused by anoxia or chilling in seedlings of rise // Plant Phisiol. 1995. Vol. 108, № 2. P. 641-649.

45. Buer C. S. and Muday G. K. The transparent testa4 mutation prevents flavonoidsynthesis and alters auxin transport and the response of arabidopsis roots to gravity and light // Plant Cell 2004 Vol. 16 P. 1191-1205.

46. Carter C., Pan S., Zouhar J., Avila E.L., Girke T. and Raikhel N.V. The vegetativevacuole proteome of Arabidopsis thaliana reveals predicted and unexpected proteins // Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 3285-3303.

47. Chaumont F., Barrieu F. Wojcik E., Chrispeels M. .T. and Jung R. Aquaporins constitute a large and highly divergent protein family in maize// Plant Phisiol. 2001. Vol. 125. P. 1206-1215.

48. Chardonnens A.n., Koevoets P.L.M., van Zanten A.,Schat H., Varkleij J.A.C.

49. Properties of enchanced tonoplast zinc transport in naturally selected zinc-tolerant Silene vugaris // Plant Physiol. 1999. Vol. 120. P. 779-785.

50. Chen L.-S. and Nose A. Day-Night Changes of energy-rich compounds incrassulacean acid metabolism (CAM) species utilizing hexose and starch // Ann. Botany. 2004. Vol. 94. P. 449^155.

51. Chen X., Kanokporn Т., Zeng Q., Wilkins T. A. and Wood A. J. Characteization of

52. V-type H+-ATPase in the resurrection plant Tortura nivalis: accumulation and polysonal recruitment of the proteolipid с subunit in response to solt-stress // J. Exp.I Botany. 2002. Vol. 53, № 367. P. 225-232.

53. Cheng N., Pittman J. K., Shigaki Т., and Hirschi K. D. Characterization of CAX4,an Arabidopsis H+/Cation Antiporter // Plant Physiol.2002. Vol. 128. P. 12451254.

54. Chrispeels M.J., Herman E.M. Endoplasmic reticulum-derived compartmentsfunction in storage and as mediators of vacuolar remodeling via a new type of organelle, precursor protease vesicles // Plant Physiol. 2000. Vol. 123. P. 12271233.

55. Cooley M.B. Yang H., Dahal R., Mella R.A., Dowine A.B., Haigh A.M., Bradford

56. K.J. Vacuolar H+-ATPase is expressed in response to Gibberelinn during tomato seed germination//Plant Physiol. 1999. Vol. 121. P. 1339-1347.

57. Crider B.P., Xie X.-S., Stone D.K. Bafilomycin inhibits proton flow through the H+channel of vacuolar proton pumps // J. Biol. Chem. 1994. Vol. 269. P. 1737917381.

58. Darely C., Davies J.M., Sanders D. Chill-induced changes in the activity and abundance of the vacuolar proton-pumping pyrophosphatase from mung-bean hypocotyls // Plant Physiol. 1995. Vol. 109. P. 659-665.

59. Davies J.M., Poole R.J. Sanders D. Vacuolar proton-pumping pyrophosphatase in Beta vulgaris shows vectorial activation by potassium 11 Plant Physiol. 1991. Vol. 278, № l.P. 66-68.

60. Davies J.M., Poole R.J., Rea P.A., Sanders D. Potassiun transport into plantvacuoles energized directly by a proton-pumping inorganic pyrophosphotase // Proc. Nat. Acad. Scin. USA. 1992. Vol. 89, № 24. P. 11701-11705.

61. Delhaize E., Kataoka Т., Hebb D. M„ White R. G., and Ryan P. R. Genes Encoding Proteins of the Cation Diffusion Facilitator Family That Confer Manganese Tolerance//Plant Cell. 2003. Vol. 15. P. 1131-1142.

62. Deitz K.J., Tavakoli N., Kluge C., Mimurf Т., Sharma S.S., Harris G.C.

63. Significance of the V-type ATPase for the adaptation to stressful grows condition and its regulation the molecular and biochemical level // J. Exp. Botany. 2001. Vol. 52, № 367. P. 1969-1980.

64. Dettmer J., Hong-Hermesdorf A. Stierhof Y.-D. and Schumacher K. Vacuolar H+-ATPase activity is required for endocytic and secretory trafficking in Arabidopsis II Plant Cell. 2006. Vol. 18. P. 715-730.

65. Domgall I., Venzke D., Luttge U., Ratajczak R., Bottcher B. Three-dimensional map of a plant V-ATPase based on electron microscopy.// J.Biol.Chem. 2002. Vol. 277, № 16. P. 13115-13121.

66. Drory O. and Nelson N. The emerging structure of vacuolar ATPases // Physiology. 2006. Vol. 21. P. 317-325.

67. Drozdovicz Y.M., Kissinger J.C., Rea P.A. AVP2, a sequence-divergent, K+insensitive H+-translocating inorganic pyrophosphatase from Arabidopsis// Plant Physiol. 2000. Vol. 123 P. 353-362.

68. Drozdowicz Y. Rea P.A. Vacuolar ^pyrophosphatases: from the evolutional*}' backwaters into the mainstream // Trends Plant Sci. 2001. Vol. 6, № 5. P. 206211.

69. Drozdovicz Y.M., Show M., Nishi M., Striepen В., Liwinski H.A., Roos D.S., Rea

70. P.A. Isolation and characterization of TgVPl, a type I vacuolar H+-translocating pyrophosphatase from Toxiplasma gondii II J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278, № 2. P.1075-1085.

71. Dshida W.J.A., Bowman B.J. The vacuolar ATPase: sulfite stabilization and the mechanism of nitrat inactivation // J. Biol. Chem. 1995. Vol. 270, № 4. P. 15571563.

72. Echeveria E. Vesicle-mediated solute transport between the vacuol and plasma membrane // Plant Physiol. 2000. Vol. 123. P. 1217-1226.

73. Eichhorn H., Klinghammer M. Becht P. and Tenhaken R. Isolation of a novel ABC-transporter gene from soybean induced by salicylic acid // J. Exp. Botany. 2006. Vol. 57, № 10. P. 2193-2201.

74. Essah P.A., Davenport R., and Tester M. Sodium Influx and Accumulation in Arabidopsis // Plant Physiol. 2003. Vol. 133. P. 307-318.

75. Etxeberria E. and Gonzalez P. Evidence for a tonoplast-associated form of sucrose synthase and its potential involvement in sucrose mobilization from the vacuole // J. Exp. Botany. 2003. Vol. 54, № 386. P. 1407-1414.

76. Facanha A.R., Meis L. Reversibility of H+-ATPase and H+-PPase in tonoplast vesicles from maize coleoptels and seeds // Plant Physiol. 1998. Vol. 116. P. 1478-1495.

77. Fisher-Schliebs E., Mariaux J.-B., Luttge U. Stimulation of Ii+-transport activity of vacuolar H+-ATPase by activation of H+-PPase in Kalanchoe blosspeliana II Biol. Plantarum. 1997. Vol. 39, № 2. P. 169-177.

78. Forgac M. Structure, function and regulation of the vacuolar H+-ATPases// FEBS.1998. Vol. 440. P. 258-263.

79. Forgac M. Structure and properties of the vacuolar Hf-ATPases // J. Biochem.1999. Vol. 274, № 19. P. 12951-12954.

80. Forster C., Kane P.M. Cytosolic Ca2+ homeostasis is a cnstitutive function of the V-ATPase in Saccharomyces cerevisae И J. Biol. Chem. 2000. Vol. 275, № 49.P. 38245-38253.

81. Franchard A., Maguin Т., Trossat C., Pugin A. Properties of the proton pumping pyrophosphatase in tonoplast vesicles of Acer pseudoplatamis. Functional moecular mass and polipeptide composition // Plant Physiol. Biochem. 1993. Vol. 31, №3. P. 349-360.

82. Frey R.K., Randall S.K. Initial steps in the assembly of the vacuol-type H+-ATPases//Plant Physiol. 1998. Vol. 118. P. 137-147.

83. Fukuda A. Nakamura, Tagiri A., Tanaka H., Miyao A., Hirochika H. and Tanaka

84. Y. Function. Intracellular Localization and the Importance in Salt Tolerance of a Vacuolar Na+/H+ Antiporter from Rice // Plant Cell Physiol. 2004 Vol. 45, № 2. P. 146-159.

85. Gao F, Gao Q„ Duan X.G., Yue G.D., Yang A. and Zhang J. Cloning of an Hl

86. PPase gene from Thellimgiella halophila and its heterologous expression to improve tobacco salt tolerance // J. Exp. Botany. 2006. Vol. 57, № 12. P. 32593270.

87. Gao X.-Q., Li C.-G.,. Wei P.-Ch, Zhang X.-Y., Chen J., and Wang X.-C. The

88. Dynamic Changes of Tonoplasts in Guard Cells Are Important for Stomatal Movement in Vicia faba // Plant Physiol. 2005. Vol. 139. P. 1207-1216.

89. Geisler M., Frangne N., Gomes E., Martinoia E. and Palmgren M. G. The ACA4 Gene of Arabidopsis Encodes a Vacuolar Membrane Calcium Pump That Improves Salt Tolerance in Yeast // Plant Physiol. 2000. Vol. 124. P. 1814-1827.

90. Getz H.-P., Klein M. Characteristics of sucrose transport and sucrose-induced H+ transport on the tonoplast of red beet storage tissue // Plant Physiol. 1995. Vol. 107. P. 459-467.

91. Gogarten J.P., Starce T. Evolution and isoforms of V-ATPase subunits // J. Exp. Biol. 1992. Vol. 11. P. 137-147.

92. Golldack D., Deitz K.-J. Salt-induced expression of the vacuolar H+-ATPase in thecommon ice plant developmentally controlled and tissue specific //Plant Physiol. 2001. Vol. 125. P. 1643-1654.

93. Goodman C. D., Casati P., and Walbot V. A Multidrug Resistance-Associated

94. Protein Involvedin Anthocyanin Transport in Zea mays II Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 1812-1826.

95. Gordon-Weeks R., Korenkov V.D., Steele S.H., Leigh R.A. Tris Is a competitive inhibitor of K+ activation of the vacuolar H+-pumping pyrophosphatase // Plant Physiol. 1997. Vol. 114. P. 901-905.

96. Gordon-Weeks R., Parmar S., Davies d., Leigh r.A. Structural aspects of theeffectiveness of bisphosphonates as competitive inhibitors of the plant vacuolar proton-pumping pyrophosphatase // J. Biochem. 1991. Vol. 337, № 3. P. 373-377.

97. Hall J.L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance //

98. J.Exp. Botany. 2002. Vol. 53, № 366. P. 1-11.

99. Hall J. L. and Williams L. E. Transition metal transporters in plants // J. Exp.

100. Botany. 2003. Vol. 54, № 393. p. 2601-2613.

101. Hamilton C.A., Good A.G., Taylor G.J. Induction of vacuolar ATPase andmitochondrial Atp synthase by aluminium in an aluminium-resistant cultivar of wheat//Plant Physiol. 2001. Vol. 125. P. 2068-2077.

102. Hepler P. K. Calcium: A Central Regulator of Plant Growth and Development // Plant Cell. 2005, Vol. 17. P. 2142-2155.

103. Herman E.M., Li X., Su R.T., Larsen P., Hei-ti H., Sze H. Vacuolar-type H+

104. ATPases are assosiated with the endoplasmic reticulum and provacuoles root tip cells//Plant Physiol. 1994. Vol. 106, №4. P. 1313-1324.

105. Hirata Т., Nakamura N., Omote H., Wada Y., Futai M. Regulation and reversibility of vacuolar H+-ATPase // J. Biol. Chem. 2000. Vol. 275, № 1. p.386-389.

106. Ikeda M., Satoh S., Maeshima M., Mucohata Y. Vacuolar ATPase and PPase in Acetabularia acetabulum И Biochem. Biophys. Acta. 1991. Vol. 1070, № 1. P. 77-82.

107. Imamura H., Nakano M., Noji H., Muneyuki E., Ohkuma S., Yoshida M., and Yokoyama K. Evidence for rotation of Vl-ATPase // PNAS. 2003. Vol. 100. P. 52312-2315.

108. Imamura H., Nakano M. Noji H., Muneyuki E., Ohkuma S., Yoshida M., and Yokoyama K. Evidence for rotation of Vl-ATPase // PNAS. 2003. Vol. 100. P. 52312-2315.

109. Ishimaru Y., Suzuki M., Kobayashi Т., Takahashi M., Nakanishi H., Mori S. and Nishizawa N.K. OsZIP4, a novel zinc-regulated zinc transporter in rice // J. Exp. Botany. 2005. Vol. 56, № 422. P. 3207-3214.

110. Jang S. Maeshima M., Tanaka Y., Komatsu S. Modulation of vacuolar H+-pumps and aquaporin by phytochromes in rice seedling leaf sheaths // Biol. Pharm. Bull. 2003. Vol. 26, № l.P. 88-92.

111. Jang S., Yang S.J., Kuo S.Y., Pan R.L. Radiation inactivation analysis of H+-phyrophosphatase from submitochondrial particles of etiolated mung bean seedlings // FEBS. 2000. Vol. 468. P. 211-214.

112. Jauh G., Philips Т.Е., Rogers J.C. Tonoplast intrinsic protein isoforms as markers for vacuolar functions //Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 1867-1882.

113. Jeyaraj S., Dakhlallah D., Hill S. R., and Lee B. S. HuR Stabilizes Vacuolar FI+-translocating ATPase mRNA during Cellular Energy Depletion // J Biol. Chem. 2005. Vol. 280, № 45. P. 37957-37964.

114. Jiang L. The role ofBP-80 and homologs in sorting proteins to vacuoles// Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 2069-2071.

115. Jentsch T.J., Stein V., Weinreich F. and Zdebik A.A. Molecular Structure and Physiological Function of Chloride Channels // Physiol. Rev. 2002. Vol. 82. P. 503-568.

116. Jiang S.S., Yang S.J., Kuo S.Y., Pan R.L. Radiation inactivation analysis of H+-pyrophosphatase from submitochondrial particles of etiolated mung bean seedlings // FEBS. 2000. Vol. 45. P. 211-214.

117. Johannes E., Collings D.A., Rink J.C., Allen N.S. Cytoplasmic pH dynamics in maize pulvinal cells induced by vector changes // Plant Physiol. 2001. Vol. 127. P. 119-130.

118. Kamiya T. and Maeshima M. Residues in Internal Repeats of the Rice Cation/I I Exchanger Are Involved in the Transport and Selection of Cations // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279, № 1. P. 812-819.

119. Kasai M., Nakamura t., Kudo N., Sato H., Maeshima M., Sawada S. The activity of the root vacuolar H+-pyrophosphatase in rye plants grown under conditions deficient in mineral nutrients // Plant Cell Physiol. 1998. Vol. 39, № 8. P. 390394.

120. Kasai M. Sasaki M., Yamamoto Y., Matsumoto M. Aluminium stress increases K+ efflux and PPi-dependent H+ pumps of tonoplast-enriched membrane vesicles from barley roots // Plant Physiol. 1992.Vol. 33, № 7. P. 1035-1039.

121. Kasai M., Sasaki M., Yamamoto Y., Matsumoto M. In vivo treatments that modulate PPi-dependent H+ transport activity of tonoplast-enriched membrane vesicles from barley roots // Plant Cell Physiol. 1993. Vol. 34, № 4. P. 549-555.

122. Kawamura Y., Arakawa K., Maeshima M., Yoshida S. Tissue specificity of E subunit isoform of plant vacuolar H+-ATPase and existence of isotype enzymes // J. Biol. Chem. 2000. Vol. 275, № 9. P. 6515-6522.

123. Keeling D.J., Herslof M., Rubera В., Siogen S., Solven L. Vacuolar Hf-ATPases. Targets for drug discovery // Ann. N.Y. Acad.Sci. 1997. Vol. 843. P. 600-608.

124. Kim Y., Kim E.A., rea P.A. Isolations and characterization of cDNA encoding the vacuolar ^-pyrophosphatase of Beta vulgaris // Plant Pysiol. 1994. Vol. 106. P. 357-382.

125. Kim E.A., Zhen R.G., Rea P.A. Heterologus expression of plant vacuolar PPase in yeast demonstrates sufficiency of the substrat-binding subunit for proton transpot.// Proc. Nat. Acad. Scin. 1994. Vol. 91, № 13. P. 6128-6132.

126. Kreps J. A., Wu Y., Chang H.-S., Zhu Т., Wang X., and Harper J. F. Transcriptome changes for Arabidopsis in response to salt, osmotic, and cold stress // Plant Physiol. 2002. Vol. 130. P. 2129-2141.

127. Krol E., Trebacz K. Ways of ion channel gating in plant cells // Ann. Bot. 2000. Vol. 86. p. 449-469.

128. Kuriama H. Loss of tonoplast integrity programmed in tracheary element differentiation // Plant Physiol. 2002. Vol. 121. P. 763-744.

129. Kutsuna N. and Hasezawa S. Dynamic organization of vacuolar and microtubule structures during cell cycle progression in synchronized tobacco BY-2 cells // Plant Cell Physiol. 2002. Vol. 43, № 9. P. 965-973.

130. Lerchi J., Konig S., Zrenner R., Sonnewald U. Molecular cloning, characterization and expression analysisof isoforms encoding tonoplast-bound proton translocating PPase in tobacco // Plant Mol. Biol. 1995. Vol. 26 (4). P. 833-840.

131. Leustek T. and Saito K. Sulfate Transport and Assimilation in Plants // Plant Physiol. 1999. Vol. 120. P. 637-643.

132. Li H., Su R.T.S., Hsu H., Sze H. The molecular chaperone calnexin associates with the vacuolar H^ATPase from oat seedlings // Plant Cell. 1998. Vol. 10. P. 119-130.

133. Li Z.-H., Zhao Y., Rea P.A. Magnesium adenosine 5'-triphosphate-energized transport of glutathione-s-conjugates by plant vacuolar membrane vesicles // Plant Physiol. 1995. Vol. 107. P. 1257-1268.

134. Lichko L.P., Kulakovskaya T.V., Kulaev I.S. Purification and characterization of a soluble pyrophosphaatse from nitochondria of Saccharomyces cerevisae II Biochem. 2000. Vol. 65, № 3. P. 335-360.

135. Liu L.-H., Ludewig U., Frommer W. В. and von Wiren N. AtDUR3 Encodes a New Type of High-Affinity Urea/H+ Symporter in Arabidopsis // Plant Cell. 2003. Vol. 15. P. 790-800.

136. Loque D., Ludewig U., Yuan L., and von Wiren N. Tonoplast Intrinsic Proteins AtTIP2;l and AtTIP2;3 Facilitate NH3 Transport into the Vacuole // Plant Physiol.2005. Vol. 137. P. 671-680.

137. Luo S., Marchesini N., Moreno S.N.J., Docampo R. A plant-like vacuolar H+-pyrophosphatase in Plasmodium falciparum И FEBS. 1999. Vol. 52. P. 217-220.

138. Luttge U., Fischer-Schliebs E. and RatajczakR. The H+-pumping V-ATPase of higher plants: A versatil "ECO-ENZYME" in response to environmental stress // Cell. Biol. Mol. Lett. 2001. Vol. 6. P. 356-360.

139. Luttge U., Ratajczak R., Rasuch Т., Rockel B. Stress responses of tonoplast proteins an example for molecular ecophysiology and the search for ecoenzymes // Actc Bot. Neerl. 1995. Vol. 44, № 4. P. 343-362.

140. Maathuis F. J. M. The role of monovalent cation transporters in plant responses to salinity // J. Exp. Botany. 2006. Vol. 57, № 5. P. 1137-1147.

141. Macri F., Vianello A. ADP- or pyrophosphate-dependent proton pumping of pea stem tonoplast enriched vesicles // FEBS. 1997. Vol. 215, № 1. P. 447-452.

142. Magnin Т., Fraichard A., Trosart C., Pugin A. The tonoplast H+-ATPase of Acer pseudoplatanus is a vacuolar-type ATPase that operates with a phosphoenzyme intermediate//Plant Physiol. 1995. Vol. 109. P. 285-292.

143. Maeshima M. Vacuolar ^-pyrophosphatase // BBA. 2000. Vol. 1456. P. 37-51.

144. Maeshima M. H+-translocating inorganic PPase of plant vacuoles. Inhibition by Ca2+ stabilization by Mg2+ and immunological comparison with other inorganic PPases // Eur. J. Biochem. 1991. Vol. 196, № 1. P. 7-11.

145. Maeshima M., Nadayasu t. Cycloprodigiosin uncouples FT-pyrophosphatase of plant vacuolar membranes in the presence of chloride ion // Plant Cell Physiol. 1999. Vol. 40, № 4. P. 439-442.

146. Maeshima M., Nakanishi Z., Matsuura-Endo C., Tanaka Y. Proton pumps of the vacuolar membrane in graving plant cell // J. Plant Res. 1996. Vol. 109, № 1093. P. 119-125.

147. Malmstrom S.,. Akerlund H.-E, and Askerlund P. Regulatory role of the N terminus of the vacuolar Calcium-ATPase in cauliflower // Plant Physiol. 2000. Vol. 122. P. 517-526

148. Mansuor M.M.F., Salama K.H.A., Al-Mutawa M.M. transport proteins and salt tolerance in plants // Plant Sci. 2003. Vol. 164. P. 891-900.

149. Marty E. Plant vacuoles // Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 587-599.

150. Martinoia E., Maeshima M. and Neuhaus H. E. Vacuolar transporters and their essential role in plant metabolism // J. Exp. Botany.2007. Vol. 58, № 1. P. 83102.

151. Martinoia E., Massonneau A. and Frangne N. Transport processes of solutes across the vacuolar membrane of higher plants // Plant Cell Physiol. 2000. Vol. 41, № 11. P. 1175-1186.

152. Matsuura-Endo С., Maeshima M. Subunit composition of vacuolar membrane H+ATPase from mung been // Eur. J. Biochem. 1999. Vol. 187. P. 745-751.

153. Matsuoka K., Higuchi Т., Maeshima M., Nakamura K. A vacuolar-type H+ATPase in nonvacuolare organelle is reguired for the sorting of soluble vacuolar protein precursors in tobacco cells // Plant Cell. 1997. Vol. 9. P. 533546.

154. Mei H., Zhao J., Pittman J. K., Lachmansingh J., Park S. and Hirschi K. In planta regulation of the Arabidopsis Ca2+/H+-antiporter CAX1 // J. Exp. Botany. 2007. Vol. 58, №12. P. 3419-3427.

155. Merzendorfer H., Graf R., Huss M., Harvey W.-R., Wiecsorec H. Regulation of proton-translocating V-ATPases // J. Exp. Biol. 1997. Vol. 200, № 2. P. 225-235.

156. Miller E. Reply: The role of BP-80 in sorting to the vacuole in sigmas // Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 2071-2072.

157. Mimura T. Physiological characteristics and regulatium mechanisms of H+ pumps in the plasma membrane and tonoplast of characean cells // J. Plant Res. 1995. Vol. 108, № 1090. P. 249-256.

158. Mitsuda N., Enami K., Nakata M., Takeyasu K., Sato M.H. Novel type Arabidopsis thaliana H+-PPase islocalized to the Golgi apparatus // FEBS. 2001. Vol. 488. P. 29-33.

159. Mitsuhashi N., Hayashi Y., Koumoto Y., Shimada Т., Fukasawa-Akada Т., Nishimura M. A novel memebrane protein that is transroported to protein storage vacuoles via precursor-accumulating vesicles // Plant Cell. 2001. Vol. 71. P. 2361-2372.

160. Muller M.L., Jensen M. Taiz L. The vacuolar H+ATPase of lemon fruits is regulated by variable Ii+/ATP coupling and slip // J.Biol.Chem. 1999. Vol. 274, № 16. P. 10706-10716.

161. Mustroph A. Albrecht G., Hajirezaei M., Grimm B. and Biemelt S. Low Levels of Pyrophosphate in Transgenic Potato Plants Expressing E. coli Pyrophosphatase Lead to Decreased Vitality Under Oxygen Deficiency // Ann. Botany. 2005. Vol. 96. P. 717-726.

162. Nagamune К. and Sibley L. D. Comparative genomic and phylogenetic analyses of calcium ATPases and calcium-regulated proteins in the apicomplexa // Mol. Biol. Evol. 2006. Vol.23, № 8. P. 1613-1627.

163. Nakamura N., Tanaka Sh., Teko Y., Mitsui K. and Kanazawa H. Four Na+/H+ exchanger isoforms are distributed to Golgi and Post-Golgi compartments and are involved in organelle pH regulation // J. Biol.Chem. 2005. Vol. 280, № 2. P. 1561-1572.

164. Nakanishi Y., Maeshima M. Molecular cloning of vacuolar H+-pyrophosphatase and its developmental expression in graving hypocotyl of mung-bean // Plant Physiol. 1998. Vol. 116. P. 589-597.

165. Nakanishi Y., Saija Т., Wada Y., Maeshima M. Mutagenic analysis of functional residues in putative substrat-binding site and acidic domains of vacuolar FT-pyrophosphatase // J.Biol. Chem. 2001. Vol. 276, № 10. P. 7654-7660.

166. Nore B.F., Sasaki-Nore Y., Maeshima M., Baltsheffsky M, Nyren P. Immunological cross-reactivity between proton-pumping inorganic PPases of widely phylogenic separated species // Biochem. Biophys. Res. Communs. 1991. Vol. 181, №3. P. 962-970.

167. Obermeyer G., Sommer A., Bentrup F.V. Potassium and voltage dependence of inorganic pyrophosphatase of intact vacuoles from Chenopodium rubrum 11 Biochim. Biophys. Acta. 1996. Vol. 1284. P. 203-212.

168. Otegui M. S., Capp R., and Staehelin L. A. Developing Seeds of Arabidopsis Store Different Minerals in Two Types of Vacuoles and in the Endoplasmic Reticulum//Plant Cell. 2002. Vol. 14. P. 1311-1327.

169. OzolinaN.V., Pradedova E.V., Salyaev R.C. The effcct on hydrolitic activity of the tonoplast // Teses of symposium on "Plant hormone signal reception and transduction"/Moskow. 1993. P. 64.

170. Palma D.A., Blumward E., Plaxton W.C. Uprcgulation of vacuolar H+-translocating pyrophosphatase by phosphate starvation of Brassica napus (rapeseed) suspension cell cultures // FEBS. 2000. Vol. 486. P. 155-158.

171. Palmgren M.G. Acridine orange as a probe for measuring pH gradients across membranes: mechanisms and limitations // Analyt. Biochem. 1991. Vol. 192, № 2. P. 316-321.

172. Park S. Cheng N. H., Pittman J.K., Yoo K. S., Park J., Smith R. H., and Hirschi K. D. Increased Calcium Levels and Prolonged Shelf Life in Tomatoes Expressing Arabidopsis H+/Ca2+ Transporters // Plant Physiol. 2005.Vol. 139. P. 1194-1206.

173. Pfeffer W., Hagger A. Ca2+-ATPase and Mg2+/H+-antiporter are present on tonoplast membranes from roots of Zea mays L. I I Planta. 1993. Vol. 131. P. 377385.

174. Perzov N., Pader-Karavani V., Nelson H., Nelson N. Features of V-ATPases that distinguish them from F-ATPases // FEBS. 2001. Vol. 504. P. 223-228.

175. Pottosin 1.1., Martinez-Estevez M., Dobrovinskaya O. R. and Muniz J. Potassium-selective channel in the red beet vacuolar membrane// .J. Exp.Botany. 2003. Vol. 54, № 383. P. 663-667.

176. Pugliarello M.C., Rasi-Caldogno е., De Michiles M.J., Olivari C. The tonoplast H+-pyrophosphatase of radish seedlings: biochemical characteristics // Physiol. Plant. 1991. Vol. 83, № 3. P. 339-345.

177. Rahimoff R. and Alnaes E. Inhibitory action of ruthenium red on neuromuscular transmission//Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1973. Vol. 70. P, 3613-3616.

178. Qiu Q.-S., Guo Y., Quintero F. J., Pardo J.M., Schumaker K. S., and Zhu J.-K. Regulation of Vacuolar Na+/PI+ exchange in Arabidopsis thalianaby the Salt

179. Overly-Sensitive (SOS) pathway // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279, № 1. P. 207215.

180. Qual Р.Ы. Plant cell fractionation // Ann. Rev. Plant Physiol. 1989. Vol. 30. P. 425-484.

181. Quintero F.J., Blatt M.R., Pardo J.M. Functional cnservation between yeast and plant endosomal Na+/H+ antiporters // FEBS. 2000. Vol. 471. P. 224-228.

182. Ratajczak R., Hinz G., Robinson D.G. Localization of pyrophosphate in membranes of couliflower in fluorescence cells // Planta. 1999. Vol. 208. P. 205211.

183. Rautencranz A.A.F., Li L., Machler F., Martinoia E., Oertli J.J. Transport of Ascorbic and dehydroascorbic acids across protoplasts and vacuole membranes isolated from barley leaves // Plant Physiol. 1994. Vol. 106. P. 187-193.

184. Rea P.A., Britten С J., Jennings I.R., Calvert C.M., Skiera I.A., Leigh R.A., Sanders D. Regulation of vacuolar H+-pyrophosphatase by free calcium // Plant Physiol. 1992. Vol. 100, № 1. P. 157-180.

185. Rea P. A. Britten C. J., and Sarafian V. Common Identity of Substrate-Binding Subunit of Vacuolar H+-Translocating Inorganic Pyrophosphatase of Higher Plant Cells // Plant Physiol. 1992. Vol. 100. P. 723-732.

186. Rea P.A., Pool R.J. Vacuolar H+-translocating pyrophosphatase // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1993. Vol. 44. P. 157-180.

187. Rea P.A., Sanders D. Tonoplast energization: Tow H+ pumps, one membrane // Plant Physiol. 1987. Vol. 71. P. 131-141.

188. Ros R., Romieu G., Gibrat R., Grignon C. The plant inorganic pyrophosphatase does not transport K+ in vacuole membrane vesicles multilabeled with fluorescent probes for H+, K+ and membrane potential // J.Biol.Chem. 1995. Vol. 270, № 9. P. 4368-4374.

189. Saliba К.J., Allen R.J.W., Zissis S., Bray P.G. Ward S.A., Kirk K. Acidification of the malaria parasite's digestive vacuole by a II+-ATPase and a H+-pyrophosphatase // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278, № 8. P. 5605-5612.

190. Sakakibara Y., Kobayashi II. Hasamo K. Isolation and characterization of cDNA encoding vacuolar H+-PPase isoforms from rise (Or is a sativa) // Plant Mol. Biol. 1996. Vol. 31, №5. P. 1029-1038.

191. Sanders D., Brownlee C., and Harper J. F. Communicating with Calcium.// Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 691-706.

192. Sanders D.,. Leigh R.A and Tester M. Plant Ion Channels // Lankaster meeting. 1996. P. 62-80.

193. Sanders D., Pelloux J., Brownlee C., and Harper J. F. Calcium at the Crossroads of Signalin // Plant Cell. 2002. Vol. 123. P. 401-417.

194. Sanderfoot A.A., Kovaleva V., Zheng H., Raikhel N.V. The t-SNARE AtAM3p resides on the prevacuolar compartment in Arabidopsis root cells // Plant Physiol. 1999. Vol. 121. P. 929-938.

195. Santra M. K., Beuria Т.К., Banerjee A., and Panda D. Ruthenium Red-induced bundling of bacterial cell division protein, FtsZ // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279. P. 25959-25965.

196. Sarafian V., Kim J., Poole R.J., Rea P.A. Molecular cloning and sequens of cDNA-encoding the pyrophosphate-energized vacuolar memebrane proton pump of Arabidopsis thaliana II Proc. Nat. Acad. Sciens. 1998. Vol. 85, № 5. P. 17751779.

197. Sato M.H., Kasahara m., Ishii N., Homareda H., Matsui H., Yoshida M. Purified vacuolar inorganic pyrophosphatase consisting of a 75-kDa polypeptide can pump H+ into reconstituted proteoliposomes // J. Biol. Chem. 1994. Vol. 269. P. 67256728.

198. Schaller A., Oecking C. Modulation of plasma membrane H+-ATPasc activity differentially activaties wound and pahogen defense responses in tomoto plants // Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 263-272.

199. Schopfer P. Determination of auxin-dependent pH changes in coleoptile cell walls by null-point method//Plant Physiol. 1993. Vol. 103. P. 351-357.

200. Schraut D., Ullrich С. I. and Hartung W. Lateral ABA transport in maize roots (Zea mays): visualization byimmunolocalization // J.Exp. Botany. 2004. Vol. 55, №403. P. 1635-1641.

201. Schultz A., Baltscheffsky M. Inhibition studies on Rhodospirillum rubrum H+-pyrophosphatase expressed in Esherichia coli //BBA. 2004. Vol. 1656. P. 156165.

202. Schumaker K. S. and Sze H. Calcium Transport into the Vacuole of Oat Roots // J.Biol.Chem. 1986. Vol. 261, № 26. P. 12172-12178.

203. Scott D.A., deSouza W., Benchimol M., Zong L., Lu H.-G., Moreno S.N.J., Docampo R. Presence of plant-like proton-pumping pyrophosphatase in acidocalcisomes of Tryponasoma cruzi II J. Biol. Chem. 1998. Vol. 273, № 34. P. 22151-22158.

204. Shabala S. Regulation of potassium transport in leaves: from molecular to tissue level //Ann. Botany. 2003. Vol. 92. P. 627-634.

205. Shiratake K., Kanayama Y., Maeshima M., Yamaki S. Changes in H+-pumps and a tonoplast in trinsic protein of vacuolar membranes during the Development of pear fruit // Plant Cell Physiol. 1997. Vol. 39, № 9. P. 1039-1045.

206. Shigaki Т., Pittman J. К., and Hirschi K. D. Manganese Specificity Determinants in the Arabidopsis Metal/H+ Antiporter CAX2 // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278, №8. P. 6610-6617.

207. Sivula Т., Salminen A., Parfenyev A.N., Pohajanjoki P., Goldman A. Cooperman B.C., Baykov A. Lahti R. Evolutionary aspects of inorganic pyrophosphatase // FEBS. 1999. Vol. 454. P. 75-80.

208. Smart L.B., Vojdani F., Maeshima M., Wilkins T.A. Genes involved in osmoregulation during turgor-driven cell expansion of developing cotton fibcs are differentially regulated // Plant Physiol. 1998. Vol. 116. P. 1539-1549.

209. Smith II.B. Vacuolar protein trafficking and vesicles: continuing to sort it all out //Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 1377-1379.

210. Smith I.K. Role of calcium in serine transport into tobacco cells // Plant Physiol. 1978. Vol. 62. P. 941-948.

211. Strompen G., Dettmer J., Stierhof Y.-D., Schumacher K., Jurgens G., and Mayer U. Arabidopsis vacuolar H+-ATPasc subunit E isoform 1 is required for Golgi organization and vacuole function in embryogenesis // Plant Journal. 2005. Vol. 41. P. 125-132.

212. Swanson S.J., Jones R.L. Gibberellic acid induces vacuolar acidification in barley aleurone//Plant Cell. 1996. Vol. 8. P. 2211-2221.

213. Sze H., Li X., Palmgren M.G. Energization of plant cell memebranes by H+-pumping ATPases: regulation and biosynthesis // Plant Cell. 1999. Vol. 11. P. 677-689.

214. Sze H., Ward J.M., Lai S., Perera I. Vacuolar-type ЬГ-translocating ATPases in plant endomembranes: subunit organization and multigene tamilies // J. Exp. Biol. 1992. Vol. 112, №4. P. 123-135.

215. Takasu A., Nacanishi Y., Yamauchi Т., Maeshima M. Analysis of the substrate binding site and carboxy terminal region of vcuolar IT'VPpase of mung-bean with peptide antibodies // J. Biochem. 1997. Vol. 112, № 4. P. 883-889.

216. Tanaka Y„ Chiba K., Macda M. Maeshima M. Molecular cloning of cDNA for vacuolar PPase in Hordeum vulgare II Bochem. Biophys. Res. Communs. 1993. Vol. 190, №3. P. 1110-1114.

217. TaizL. The plant vacuole//J. Exp. Biol. 1992. Vol. 172, № 11. P. 1130122.

218. Teale W.D. Papanov I.A., Ditengou F., Palme K. Auxin and the developing root of Arabidopsis thaliana // Phisiol. Plantarum. 2005. Vol. 123. P. 130-138.

219. Terrier N., Sauvage F.-X., Ageorges A., Romieu C. Changes in activity and in proton transport at the tonoplast of grape berriese during development // Planta. 2001. Vol. 213. P. 20-28.

220. Thomine S., Wang R., Ward J.M., Crawford N. M., and Schroeder J. I. Cadmium and iron transport by members of a plant metal transporter family in Arabidopsis with homology to Nrampgenes // PNAS. 2000. Vol. 97, № 9. P. 4991-4996.

221. Tombola F., Oregna F., Brutche S., Szabo I., Del Giudice G., Rappuoli R., Montecucco G., Papini E., Zoratti M. Inhibition of the vacuolating and anionchannel activities of the Vac A toxin of Helicobacter pylori //FEBS. 1999. Vol. 460. P. 221-225.

222. Tovar-Mendez A., Mujica-Jimenez C. and Munoz-Clares R. A. Physiological implications of the kinetics of maize leaf phosphoenolpyruvate Carboxylase//Plant Physiol. 2000. Vol. 123. P. 149-160.

223. Vera-Estrella R„ Barkla B. J. Garcia-Ramirez L., and Pantoja O. Salt stress in thellungiella halophila activates Na+ transport mechanisms required for salinity tolerance // Plant Physiol. 2005. Vol. 139. P. 1507-1517.

224. Vianello A., Macri F. Proton pumping pyrophpophatase from higher plant mitochodria//Physiol. Plantarum. 1999. Vol. 105. P. 763-768.

225. Wang В. Luttge U., Ratajczac R. Effects of salt treatment and osmotic stress on V-ATPase and V-PPase in leaves of the halophyte Suaeda salsa II J. Exp. Botany. 2001. Vol. 52, № 365. P. 2355-2365.

226. Ward J.M., Sze H. Proton transport activity of the purified vacuolar H+-ATPase from oats // Plant Physiol. 1992. Vol.99. P. 925-931.

227. Wilkens S., Inoue T. and Forgac M. Three-dimensional structure of the vacuolar ATPase // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279, № 40. P. 41942^11949.

228. Wilkens S., Vasilyeva E., and Forgac M. Structure of the Vacuolar ATPase by Electron Microscopy // J. Biol. Chem. 1999. Vol. 274, № 45. P. 31804-31810.

229. Xia J.-H., Roberts J.K.M. Regulation of H+ extursion and cytoplasmic pG in maize root tips acclimated to a low-oxigen environment // Plant Physiol. 1996.Vol. 111. P. 227-233.

230. Yamaguchi Т., Aharon G. S„ Sottosanto J.B., and Blumwald E. Vacuolar Na+/H+ antiporter cation selectivity is regulated by calmodulin from within the vacuole inа Са2+ and pH-dependent manner // PNAS. 2005. Vol. 102, № 44. P. 1610716112.

231. Yamaguchi Т., Apse M. P., Shi H., and Blumwald E. Topological analysis of a plant vacuolar Na+/H+antiporter reveals a luminal С terminus that regulates antiporter cation selectivity // PNAS. 2003. Vol. 100. P. 2112510-12515.

232. Yamaguchi H., Nishizawa N.-K., Nakanishi H. and Mori S. ID17, a new iron-regulated ABC transporter from barely roots, lacalizes to the tonoplast // J. Exp. Botany. 2002. Vol. 53, № 369. P. 727-735.

233. Yan F., Feuerele R., Schffer S., Fortmeier H., Schubert S. Adaptation of active proton pumping and plasmalemma ATPase activity of corn roots to low root medium pH//Plant Physiol. 1998. Vol. 117. P. 311-319.

234. Zhen R.G., Kim E.A., Rea P.A. Localization of cytosolically oriented maleimide-reactive domian of vacuolar E^-PPase // J. Biol. Chem. 1994. Vol. 269. P. 1334213350.

235. Zhong X., Malhota R., Guidotti G. ATP uptake in the Golgi and zetracellular release require Med 4 protein and the vacuolar ff1"- ATPase // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278, № 35. P. 33436-33444.

236. Zocchi G., RabottiG. Calcium transport in membrane vesicles isolated from mize coleoptiles // Plant Pysiol. 1993. Vol. 101. P. 135-139.