Выявление липид-белковых микродоменов (рафтов) на вакуолярной мембране тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.05, кандидат биологических наук Нестеркина, Ирина Сергеевна

• Нестеркина, Ирина Сергеевна
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Нестеркина, Ирина Сергеевна

Список используемых сокращений.

Введение.

I. Обзор литературы.

1. Общая характеристика вакуолярной мембраны.

2. Особенности липидного и белкового состава тонопласта.

2.1. Липидный состав вакуолярной мембраны.

2:2тгЖкрные~кислоты тонопластатгг. .ттттт^. .тгтттт. :.,7.г. .ттггт:. 77- • • • • .ттт11---:

2.3. Белковый состав тонопласта.

3. Липид-белковые микродомены - рафты.

3.1. Развитие концепции о рафтах.

3.2. Структура рафтов.

3.2.1. Липиды рафтов.

3.2.2. Белки рафтов.

3.3. Функции рафтов.

3.4. Механизмы формирования рафтов.

3.5. Локализация рафтов.

4. Обзор методов выделения рафтов.

5. Выводы из обзора литературы. Цели и задачи работы.

II. Материалы и методы исследования.

1. Характеристика объекта исследования.

2. Выделения изолированных вакуолей и вакуолярных мембран.

3. Инфракрасная спектроскопия.

4. Изучение и идентификация липидов тонопласта и микродоменов при помощи тонкослойной хроматографии.

5. Изучение жирнокислотного состава тонопласта и микродоменов.

6. Определение белка по методу Бредфорд.

7. Электрофоретическое разделение белков в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия по Лэммли.

8. Иммуноблоттинг (Вестерн-блотинг).

9. Флуоресцентная микроскопия.

10. Конфокальная микроскопия.

11. Статистический анализ.

12. Использованные реактивы.

III. Результаты и их обсуждение.

1. Выявление стерин-обогащенных микродоменов методом флуоресцентной микроскопии.—.-.-. .^т.

2. Изоляция липид-белковых микродоменов с использованием разных методов.

2.1. Метод выделения рафтов с детергентом Тритоном Х-100.

2.2. Метод выделения рафтов без детергентов.

3. Обнаружение липид-белковых микродоменов методом конфокальной микроскопии.

4. Сравнительный анализ ИК - спектров липидных микродоменов вакуолярных мембран с тонопластом.

5. Изучение белкового состава рафтов тонопласта.

6 Изучение липидного состава микродоменов тонопласта.

7. Жирнокислотный состав микродоменов тонопласта.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выявление липид-белковых микродоменов (рафтов) на вакуолярной мембране»

В настоящее время важным направлением в изучении липидов клеточных мембран является исследование липидных микродоменов (рафтов) мембран. Микродомены (рафты) - это структуры, в которых вокруг определённых белков возникают области, обогащенные гликосфинголипидами, стеринами и липидами с насыщенными жирными кислотами. Эти домены стабильны, т.е. существуют длительное время, и перемещаются в мембране как единое целое. Они отличаются от основной части мембраны как по белковому и липидному составу, так и по функциям, которые они выполняют (Harder, Simons, 1999; Brown, London, 2000).

Интерес к рафтам вызван тем, что появляется всё больше экспериментальных данных, подтверждающих их участие в таких жизненно важных клеточных процессах, как сортировка белков, их доставка в мембраны, межклеточная сигнализация и т.д. Полагают, что липидные рафты, плавая на поверхности липидного бислоя, могут взаимодействовать друг с другом, регулируя проведение сигнала снаружи внутрь клетки. Ответы при этом могут быть самые разнообразные: от активации клеточного деления до апоптоза.

Согласно современным представлениям о латеральной гетерогенности липидного бислоя, рафты имеют важное значение для связи плазматической мембраны и цитоскелета (Nebl et al., 2002; Brown, 2006).

Для молекулярной медицины рафты стали недостающим звеном в механизмах развития заболеваний, таких как атеросклероз и болезнь Альцгеймера (Simons, Ikonen, 1997; Mongrand et al., 2004).

Открытие рафтов в составе мембран позволило по-новому взглянуть на известную проблему современной мембранологии - зависимость функционирования мембранных белков от липидного состава мембран. Ряд данных свидетельствует, что ассоциация с рафтами может быть решающим фактором, определяющим активность интегральных мембранных белков, в том числе ионных каналов (Edidin, 2003; Brown, 2006).

Изучение рафтов в клеточных мембранах растений начато сравнительно недавно, в основном на плазмалемме. На тонопласте подобных исследований не проводилось. Изученный в нашем Институте липидный состав тонопласта показал наличие стеринов и гликолипидов (Макаренко и др., 1992), которые обнаружены в рафтах плазмалеммы (Мог^гапс! а1, 2004). Это позволило предположить, что вакуолярная мембрана, так же, как и плазматическая, может содержать рафты.

Изучение особенностей липидного состава тонопласта может быть необходимым для направленной регуляции функций и процессов, выполняемых вакуолью и вакуолярной мембраной.

Автор выражает сердечную благодарность научному руководителю работы доктору биологических наук Озолиной Наталье Владимировне за всестороннюю помощь в работе и ценные замечания при написании рукописи. Глубокая благодарность всем сотрудникам лаборатории физиологии растительной клетки СИФИБР СО РАН за помощь в работе и обсуждение результатов. Отдельная благодарность сотрудникам лаборатории физико-химических методов исследования СИФИБР СО РАН; сотрудникам Иркутского филиала института лазерной физики СО РАН.

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Нестеркина, Ирина Сергеевна

V. выводы

1. Впервые двумя различными методами из вакуолярной мембраны клеток корнеплодов красной столовой свеклы выделены липид-белковые микродомены (рафты).

2. Приведена система доказательств с использованием методов флуоресцентной и конфокальной микроскопии и специфических флуоресцентных меток, свидетельствующая о том, что выделенные структуры действительно обладают характерной для рафтов высокой упорядоченностью и повышенным содержанием стеринов.

3. Изучен липидный и белковый состав рафтов тонопласта, который показал, что рафты вакуолярной мембраны по своему составу соответствуют характерным особенностям липид-белковых микродоменов, выделенных из других растительных мембран.

IV. Заключение

В настоящее время после пересмотра общепринятых представлений о строении мембран, одной из важных характеристик мембран признается их способность к образованию микродоменов (рафтов). Способность образовывать эти мембранные структуры связана, в первую очередь, с определённым составом липидного компонента мембраны, который должен в достаточном количестве содержать такие липиды как стерины, гликосфинголипиды, фосфолипиды с насыщенными жирными кислотами. Изучая особенности липидного состава тонопласта, мы пришли к заключению, что эта уникальная растительная мембрана, имея в своём составе стерины, глико- и сфинголипиды и высокое содержание насыщенных жирных кислот, может содержать липид-белковые микродомены. Для доказательства, что вакуолярная мембраны действительно может содержать рафты, были проведены эксперименты с использованием флуоресцентной микроскопии. Флуоресцентный зонд филипин, способный специфически взаимодействовать в мембране с зонами, обогащёнными стеринами, в наших экспериментах избирательно связывался с определёнными участками вакуолярной мембраны. Это дало нам основание с его помощью показать существование рафтов на тонопласте.

После тщательного анализа методов, которые в настоящее время используются другими исследователями, мы выбрали 2 метода выделения рафтов. Один с использованием неионного детергента Тритона Х-100, другой без использования детергентов. Проведённые эксперименты позволили нам выделить в градиенте сахарозы опалесцирующую зону, характеризующую стерин-обогащённые микродомены. Она отличалась по расположению в градиенте сахарозы от рафтов, выделенных из плазматической мембраны. Если из плазматической мембраны рафты, в виде опалесцирующей зоны, обнаруживались на границе 30 и 35 % сахарозы, то из вакуолярных мембран эта зона выявлялась в районе 25 % сахарозы. Эти отличия, по-видимому, связаны с особенностями липидной составляющей тонопласта, которая отличается от таковой у плазмалеммы.

Для доказательства, что выделенные нами микродомены обладают высокой степенью упорядоченности липидной составляющей, характерной для рафтов, был использован метод конфокальной микроскопии и ещё один флуоресцентный зонд лаурдан. По интенсивности эмиссии этого зонда была рассчитана величина генерализованной поляризации, которая характеризует фазовое состояние липидного бислоя мембран. Эта величина также показала значительно более высокую степень упорядоченности липидов в выделенных рафтах, по сравнению с вакуолярной мембраной. Это позволило нам говорить о том, что вакуолярная мембрана содержит рафты.

Анализ липидной составляющей микродоменов показал, что полярные липиды рафтов тонопласта представлены гликолипидами (моно- и дигалактозилдиглицериды), сфинголипидами (цереброзиды) и фосфолипидами (фосфатидилхолин). Среди нейтральных липидов рафтов вакуолярной мембраны идентифицировали свободные жирные кислоты, стерины, триглицериды и углеводороды. Все перечисленные липиды присутствуют в липидном спектре рафтов, выделенных из плазмалеммы различных растительных объектов. В липидах вакуолярных микродоменов содержится больше насыщенных жирных кислот, чем в самой вакуолярной мембране, что свидетельствовало о том, что выделенные микродомены были более плотные по сравнению с тонопластом.

Проведённые исследования белков микродоменов позволили выявить 2 основных полипептида и 4 минорных с молекулярными массами от 17.1 до 68.9 кДа. Предварительная идентификация выявленных белков позволяет предположить их важную роль, особенно в выполнении транспортных функций вакуолярной мембраны.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Нестеркина, Ирина Сергеевна, 2011 год

1. Акимов С.А., Фролов В.А., Кузьмин П.И. (2005) Линейное натяжение и функция распределения нанорафтов по размерам в бислойных липидных мембранах. Биологические мембраны, 22 (5), 413-426.

2. Акимов С.А., Фролов В.А., Кузьмин П.И., Коэн Ф.С., Циммерберг Д., Чизмаджев Ю.А. (2006) Модель липид-белковых нанорафтов, возникающих в условиях неполного смачивания. Биологические мембраны, 23, 510-524.

3. Алаудинова Е.В., Миронов П.В., Репях С.М. (2000) Жирные кислоты мембранных липидов живых тканей почек лиственницы сибирской. Химия растительного сырья, №2, 41-45.

4. Алаудинова Е.В., Миронов П.В. (2009) Хвойные Сибири в условиях низкотемпературной адаптации: структурно-химические изменения липидов. Красноярск: СибГТУ, 175с.

5. Андреев И.М. (2001) Функции вакуоли в клетках высших растениях. Физиология растений, 48 (5), 777-787.

6. Архипова К.А., Рыбко В.А., Землякова В.В., Близнюков О.П., Мартынков Д.В., Губина Г.И., Зборовская И.Б. (2009) Экспрессия кавеолина-1 в опухолях мягких тканей. Вестник РОНЦ им. Блохина H.H., 20 (1), 4-9.

7. Белугин Б.В., Жесткова И.М., Трофимова М.С. (2010) Сродство PIP-аквапоринов к стерин-обогащенным доменам плазмалеммы клеток этиолированных проростков гороха. Биологические мембраны, 27 (5), 394-403.

8. Бондарь О.П. (1984) Структурные особенности мембран эритроцитов с различным содержанием холестерина в норме и при развитии атеросклероза: дисс. канд. биол. наук, Киев. 180 с.

9. Валиахметов А.Я. (2008) Геометрия мембран и функции белков. Биологические мембраны, 25 (2), 83-96.

10. Валитова Ю.Н. (2008) Липидные рафты в растительных мембранах: изменения в составе гликоцерамидов при связывании стеринов. Тезисы докладов. Международный симпозиум «Липиды растений» г. Казань, 65 с.

11. Васильев A.B., Гриненко Е.В., Щукин А.О., Федулина Т.Г. (2007) Инфракрасная спектроскопия органических и природных соединений. Санкт-Петербург: СПбГЛТА, 54 с.

12. Васьковский В.Е. (1997) Липиды. Соросовский образовательный журнал, № 3, 32-37.

13. Гармаза Ю.В. (2008) Холестерин и Zn-индуцированные изменения мембран. Наука и инновации, 9 (67), 40-42.

14. Гринштейн С.В., Кост O.A. (2001) Структурно-функциональные особенности мембранных белков. Успехи биологической химии, 41, 77-104.

15. Дятловицкая Э.В, Кандыба А.Г.(2004) Биоэфекторные сфинголипиды как стимуляторы роста и выживаемости клеток. Биоорганическая химия, 30 (3), 227-233.

16. Ершов П.В., Васекина A.B., Вобликова В.Д., Таранов В.В., Рослякова Т.В., Бабаков A.B. (2007) Идентификация гомолога К+/Н+- антипортера в ячмене: экспрессия в сортах, отличающихся по устойчивости к NaCl. Физиология растений, 54 (1), 22-30.

17. Ивков В.Г., Берестовский Т.Н. (1982) Липидный бислой биологических мембран. М.: Наука, 224 с.

18. Ипатова О.М. (2005) Фосфоглиф: механизмы действия и применение в клинике. М: ГУ НИИ Биомедхим. РАМН, 318 с.

19. Кейтс М.: пер. с англ. В. Вавера (1975) Техника липидологии. Выделение, анализ и идентификация липидов. М.: МИР, 322 с.

20. Кесслер И. (1964) Методы инфракрасной спектроскопии в химическом анализе. М: МИР, 328 с.

21. Крысанова Н.В., Сивко Р.В., Крупко O.A., Борисова Т.А. (2007) Метил-Р-циклодекстрин, снижая содержание мембранного холестерола, влияет на процесс транспорта глутамата в нервных окончаниях головного мозга. Украинский биохимический журнал, 79 (3), 29-37.

22. Лакин Г.Ф. (1990) Биометрия. М.: «Высшая школа».

23. Лось Д.А. (2001) Восприятие сигналов биологическими мембранами: сенсорные белки и экспрессия генов. Соровский образовательный журнал, 7 (9), 14-22.

24. Макаренко С.П., Коненкина Т.А., Саляев Р.К. (1992) Химический состав и структура липидов вакуолярных мембран. Биологические мембраны, 9 (3), 290-300.

25. Макаренко С.П., Саляев Р.К. (1998). Структура вакуолярных мембран растений по данным ИК-спектроскопии. Биологические мембраны, 15 (3), 309321.

26. Макаренко С.П., Коненкина Т.А., Саляев Р.К. (1999) Жирнокислотный состав липидов вакуолей высших растений. Физиология растений, 46 (4), 643647.

27. Макаренко С.П., Коненкина Т.А., Хотимченко C.B. (2007) Жирнокислотный состав липидов вакуолярных мембран корнеплодов. Физиология растений, 54 (2), 223-228.

28. Минибаева Ф.В. Апопластный контроль редокс-сигналов в растениях при стрессе. Всероссийский симпозиум « Растение и стресс» 9-12 ноября 2010, тезисы докладов. Москва. Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН,425.

29. Мяделец О.Д., Стефаненко Е.В., Кухновец O.A. (2009) Морфологическая характеристика липидосодержащих и липидопродуцирующих структур кожного покрова человека в норме и при холодовой смерти. Морфология, 135 (2), 62-65.

30. Назаренко JI.B. (2008) Некоторые особенности криосохранения биологических объектов. Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Естественные науки. 1, 53-59.

31. Обручева Н.В., Синькевич И.А. (2010) Аквапорины и рост клеток. Физиология растений, 57 (2), 163-176.

32. Озолина Н.В. (2004) Протонные помпы тонопласта, их функциональная активность и связь с транспортом и накоплением метаболитов: Дисс. докт. биол. наук, Иркутск: СИФИБР, 309 с.

33. Остерман JI.A. (1985) Хроматография белков и нуклеиновых кислот. М.: Наука, 279 с.

34. Перевозчиков А.П. (2008) Стеролы и их транспорт в развитии животных. Онтогенез, 39 (3), 165-189.

35. Побежимова Т.П., Колесниченко A.B., Грабельных О.И. (2004) Методы изучения митохондрий растений. Полярография и электрофорез. М.: НПК Промэкобезопасность, 98 с.

36. Райко М.П., Кропотова Е.С. (2004) Распределение изоформ белка NC AM в рафтах мембраны нервных окончаний. Материалы межвузовскойнаучно-технической конференции. 4.5: С. 84-85. Санкт-Петербургский политехнический университет.

37. Саляев P.K., Кузеванов В.Я., Хаптагаев В.Я., Копытчук В.Н. (1981) Выделение и очистка вакуолей и вакуолярных мембран из клеток растений. Физиология растений, 28, 1295-1305.

38. Саляев Р.К., Кузеванов В.Я., Озолина Н.В., Каменкова Л.Д., Пузанова

39. H.A. (1982) Содержание липидов, белков и углеводов в мембране изолированных вакуолей красной свеклы. Физиология растений, 29 (5), 933939.

40. Саляев Р.К., Хаптагаев С.Б., Кузеванов В.Я., Копытчук В.Н. (1983) Об ультраструктуре изолированных вакуолярных мембран. Цитология, 25 (6), 643-648.

41. Фролов В.А. (2008) Биоэлектрохимия нанодоменов в модельных и клеточных мембранах: Автореферат дисс. канд. физ.-мат. наук, Москва: Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН, 24 с.

42. Хохлова Л.П., Макарова М.В. (2006) Реорганизация цитоскелета при действии на растениях низких температур. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки, 148 (3), 65-88.

43. Чиркова Т.В. (1997) Клеточные мембраны и устойчивость растений к стрессовым воздействиям. Соросовский образовательный журнал, 9,12-17.

44. Шагидулин P.P., Чернова A.B., Виноградова B.C., Мухаметов Ф.С. (1984) Атлас ИК-спектров фосфорорганических соединений (интерпретированные спектрограммы). М: Наука, 336 с.

45. Шапигузов А.Ю. (2004) Аквапорины: строение, систематика и особенности регуляции. Физиология растений, 51, 142-152.

46. Шевченко О.Г. (2010) Роль холестерина в структурной организации мембран эритроцитов. Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН, 152 (6), 10-14.

47. Шевырева Т.А. (2008) Везикулярный транспорт PIP-аквапоринов в растительной клетке при осмотическом стрессе. Автореферат дисс. канд. биол. наук. Москва: ИФР, 26 с.

48. Шишкина JI.H., Хрустова Н.В. (2006) Кинетические характеристики липидов тканей млекопитающих в реакциях автоокисления. Биофизика, 51 (2), 340-346.

49. Шижнева И.А. (2007) Участие аквапоринов в поступлении воды в осевые органы прорастающих семян. Дисс. канд. биол. наук, Москва, 117с.

50. Шмиголь И.Б. (2003) Изучение липидных микродоменов лейкоцитов человека с помощью проточной цетометрии: дисс. канд. биол. наук. Москва: Г.Н.Ц. «Институт иммунологии федерального управления медико-биологических и экстремальных проблем», 119 с.

51. Шпаков А.О. (1999) Структурно-функциональная характеристика гетеродимерных фосфатидилинозитол-3-киназ и молекулярные механизмы их сопряжения с другими компонентами сигнальных систем. Цитология, №11, 975-99.

52. Юрина Н. П., Одинцова М. С. (2010) Сигнальные системы митохондрий растений: ретроградная регуляция. Физиология растений, 57 (1), 9-22.

53. Albertti L.A., Macedo A.M., Chiari E., Andrews N.W., Andrade L.O. (2010) Role of host lysosomal associated membrane protein (LAMP) in Trypanosoma cruzi invasion and intracellular development. Microbes Infect. Sep., 12 (10), 784-789.

54. Anderson R. G. W. (1998) The caveolae membrane system. Biochem., 67, 199-225.

55. Anderson R.G. W., Jacobson K. (2002) A role for lipid shells in targeting proteins to caveolae, rafts, and other lipid domains. Science, 296, 1821-1825.

56. Bagnat M., Keranen S., Shevchenko A., Shevchenko A., Simons K. (2000) Lipid rafts function in biosynthetic delivery of proteins to the cell surface. Proc Natl Acad Sci USA, 97, 3254-3259.

57. Biltonen R.L., Estep T.N., Mountcastle D.B., Barenholz Y., Thompson

58. T.E. (1979) Thermal behavior of synthetic sphingomyelin-cholesterol dispersions. Biochemistry, 18 (10), 2112-2117.

59. Bligh E.G., Dyer W.J. (1959)A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiojol., 37, 911-917.

60. Bohner H., Jencen R., (1996) Strategies for engineering water-stress tolerance in plant. Trend Biotechnology, 14, 89-97.

61. Brown D., London E. (1998) Functions of lipid rafts in biological membranes. Cell Dev. Biol., 14, 111-136.

62. Brown D., London E. (2000). Structure and function of sphingolipid- and cholesterol-rich membrane rafts. J. Biol. Chem, 275 (23), 17221-17224.

63. Brown D. (2002) Structure and function of membrane rafts. J Med Microbiol., 291 (6-7), 433-437.

64. Brown D. (2006) Lipid rafts, detergent-resistant membranes, and raft targeting signals. Physiology, 21, 430-439.

65. Brown R.E. (1998) Sphingolipid organization in biomembranes: what physical studies of model membranes reveal. J Cell Sci., Ill, 1-9.

66. Brugger B., Sandhoff R., Wegehingel S., Gorgas K., Malsam J., Helms J.B., Lehmann W.D., Nickel W., Wieland F.T. (2000) Evidence for segregation of sphingomyelin and cholesterol during formation of COPIcoated vesicles. J Cell Biol., 151,507-518.

67. Bradford M. (1976) A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Protein Utilising the Principal of Protein. Anal. Biochem., 72, 248-254.

68. Chanson A. (1993) Active transport of proton and calcium in higher plant cell. Plant Physiological Biochemistry, 31 (6), 943-955.

69. Carreau J.P., Dubacq J.P. (1978) Adaptation of macro-scale method to the micro-scale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extracts. J. Chromatogr., 151, 384-390.

70. Carter C., Pan S., Zouhar J., Avila E.L., Girke T., Raikhel N.V. (2004) The vegetative vacuole proteome of Arabidopsis thaliana reveals predicted and unexpected proteins. Plant Cell, 16 (12), 3285-3303.

71. Chen X., Morris R., Lawrence M. J., Quinn P.J. (2007) The isolation of structure of membrane lipid rafts from rat brain. Biochemie, 89, 192-196.

72. Christie W.W. (1988) Equivalent chain lengths of methyl ester derivatives of fatty acids on gas chromatography: a reappraisal. J. Chromatogr., 447, 305-314.

73. Chung J-H., Lester R.L., Dicrson R.C. (2003) Sphingolipid recuirement for generation of a functional Vi component of the vacuolar ATPase. Biol.Chem., 278 (31), 28872-28881.

74. Crane J. M., Tamm L. K. (2004) Role of Cholesterol in the Formation and Nature of Lipid Rafts in Planar and Spherical Model Membranes. Biophysical Journal, 86, 2965-2979.

75. Dietrich C., Bagatolli L. A., Volovyk Z. N., Thompson N. L., Levi M., Jacobson K., Gratton E. (2001) Lipid Rafts Reconstituted in Model Membranes. J. Biophys,. 80, 1417-1428.

76. Drevot P., Langlet C., Guo X.J., Bernard A.M., Colard O., Chauvin J.P., Lasserre R., He H.T. (2002) TCR signal initiation machinery is preassembled and activated in a subset of membrane rafts. JEMBO, 21, 1899-1908.

77. Edidin M. (2003) The state of lipid rafts: from model membranes to cells. Biophys Biomol Struct., 32, 257-83.

78. Estep T.N., Mountcastle D.B., Barenholz Y., Biltonen R.L., Thompson

79. T.E. (1979) Thermal behavior of synthetic sphingomyelin-cholesterol dispersions. Biochemistry, 18, 2112-2117.

80. Flannery A.R., Czibener C., Andrews N.W. (2010) Palmitoylation-dependent association with CD63 targets the Ca2+ sensor synaptotagmin VII to lysosomes. J Cell Biol., 191 (3), 599-613.

81. Forgac M. (2007) Vacuolar ATPases: rotary proton pumps in physiology and pathophysiology. Mol Cell Biol., 8(11), 917-929.

82. Foster L.J., Zheng Y.Z., Berg K.B. (2009) Mitochondria do not contain lipid rafts, and lipid rafts do not contain mitochondrial proteins. J Lipid Res., 50 (5), 988998.

83. Foster L.J. Zheng Y.Z., Boscher C., Inder K.L., Fairbank M., Loo D., Hill M.M., Nabi I.R. (2011) Differential impact of caveolae and caveolin-1 scaffolds on the membrane raft proteome. Mol Cell Proteomics, 10 (10), 007-146.

84. Furt F., Koning S., Bessoule J.J., Sargueil F., Zallot R., Stanislas T., Noirot E., Lherminier J., Simons-PIas F., Heilmann I., Mongrand S. (2010)

85. Polyphosphoinositides are enriched in plant membrane rafts and form microdomains in the plasma membrane. Plant Physiol., 152, 2173-2187.

86. Gattolin S., Sorieul M., Frigerio L. (2010) Tonoplast intrinsic proteins and vacuolar identity. Biochem Soc Trans, 38 (3), 769-73.

87. Gaus K., Zech T., Harder T. (2006) Visualizing membrane microdomains by Laurdan 2-photon microscopy. Mol. Membr. Biol., 23, 41-48.

88. Goodsaid-Zalduondo F., Rintoul D.A., Carlson J.C., Hansel W. (1982) Luteolysis-induced changes in phase composition and fluidity of bovine luteal cell membranes. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 79, 4332-4336.

89. Hancock J. F. (2003) Ras proteins: different signals from different locations. Nature Rev. Mol. Cell Biol., 4, 373-384.

90. Hansen G.H., Niels-Christiansen L.L., Thorsen E., Immerdal L., Danielsen

91. E.M. (2000) Cholesterol depletion of enterocytes. Effect on the Golgi complex and apical membrane trafficking. Journal of Biological Chemistry, 275 (7), 5136-42.

92. Harder T., Scheiffele P., Verkade P., Simons K. (1998) Lipid domain structure of the plasma membrane revealed by patching of membrane components. Cell Biol, 141 (4), 929-42.

93. Harder T., Simons K. (1999) Clusters of glycolipid and glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins in lymphoid cells: accumulation of actin regulated by local tyrosine phosphorylation. J Immunol., 29 (2), 556-562.

94. Haschke H.P., Kaiser G., Martinoia E., Hammer U., Teucher T., Dorne A.J., Heinz E. (1990) Lipid profiles of leaf tonoplasts from plants with different C02-fixation mechanisms. Bot. Acta, 103, 32-38.

95. Hein L.K., Duplock S., Hopwood J.J., Fuller M. (2008) Lipid composition of microdomains is altered in a cell model of Gaucher disease. J Lipid Res., 49 (8), 1725-1734.

96. Helms J.B., Zurzolo C. (2004) Lipids as Targeting Signals: Lipid Rafts and Intracellular. Trafficking Traffic, 5, 247-254.

97. Heyer A.G., Marten I., Hedrich R., Neuhaus H.E. (2010) Increased activity of the vacuolar monosaccharide transporter TMT1 alters cellular sugar partitioning, sugar signaling, and seed yield in Arabidopsis. Plant Physiol, 154 (2), 665-77.

98. Israelachvili J.N., Marcelja S., Horn R.G. (1980) Physical principles of membrane organization. Biophys., 13, 121-200.

99. Jaquinod M., Villiers F., Kieffer-Jaquinod S., Hugouvieux V., Bruley C., Garin J., Bourguignon J. (2007) A proteomics dissection of Arabidopsis thaliana vacuoles isolated from cell culture. Mol. Cell Proteomics, 3, 394-412.

100. Kaiser G., Martinoia E., Schmitt J., Hinche D., Heber U. (1986) Polypeptide pattern and enzymic character of vacuoles isolated from barley mesophyll protoplasts. Planta, 169 (3), 345-355.

101. Kaiser H.-J., Lingwood D., Leventala I., Sampaio J.L., Kalvodova L., Rajendran L., Simons K. (2009) Order of lipid phases in model and plasma membranes. Proc Natl Acad Sci USA, 106 (39), 16645-16650.

102. Karnovsky M.J., Kleinfeld A.M., Hoover R.L., Klausner R.D. (1982) The concept of lipid domains in membranes. Cell. Biol., 94, 1-6.

103. Kenworthy A.K., Nichols B.J., Remmert C.L., Hendrix G.M., Kumar M., Zimmerberg J., Lippincott-Schwartz J. (2004) Dynamics of putative raft-associated proteins at the cell surface. J. Cell Biol., 165 (5), 735-46.

104. Kusumi A., Suzuki K. (2005) Toward understanding the dynamics of membrane-raft-based molecular interactions. Biochim. Biophys. Acta., 1746, 234251.

105. Klemm R.W., Ejsing C.S., Surma M.A., Kaiser H.-J., Gerl M.J., Sampaio J.L., de Robillard Q., Ferguson C., Proszynski T.J., Shevchenko A., Simons K.

106. Segregation of sphingolipids and sterols during formation of secretory vesicles at the trans-Golgi network. J. Cell Biol., 185 (4), 601-612.

107. Kol M.A., van Laak R., Killian J.A. (2003) Phospholipid flop induced by transmembrane peptides in model membranes is modulated by lipid composition. Biochemistry, 42, 231-237.

108. Korlach J., Schwille P., Webb W.W., Feigenson G.W. (1999) Characterization of lipid bilayer phases by confocal microscopy and fluorescence correlation spectroscopy. Proc Natl Acad Sci USA., 96, 8461-8466.

109. Laemmli U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage. Nature, 227, 680-685.

110. Legler D.F., Micheau O., Doucey M.A., Tschopp J., Bron C. (2003) Recruitment of TNF receptor 1 to lipid rafts is essential for TNFa-mediated NF-kB activation. Immunity, 18, 655-664.

111. Lindblom G., Oradd G., Filippov A. (2006) Lipid lateral diffusion in bilayers with phosphatidylcholine, sphingomeelin and cholesterol. An NMR study of dynamics and lateral phase separation. Chem. Phys. Lipids, 141, 179-184.

112. Lichtenberg D., Goni F.M., Heerklotz H. (2005) Detergent-resistant membranes should not be identified with membrane rafts. Trends Biochem Sci., 30 (8), 430-436.

113. Lingwood D., Simons K. (2010) Lipid rafts as a membrane-organizing principle. Science, 327 (5961), 46-50.

114. London E., Brown D.A. (2000) Insolubility of lipids in triton X-100: physical origin and relationship to sphingolipid/cholesterol membrane domains (rafts). Biochim Biophys Acta., 1508, 182-195.

115. London E. (2002) Insights into lipid raft structure and formation from experiments in model membranes. Curr. Opin. Struct. Biol, 12, 480-486.

116. Lyons J.M., Weaton T.A., Pratt Y.K. (1994) Relationship between the Physical Nature of Mitochondrial Membranes. J. Plant Physiol., 143, 399-406.

117. Macdonald J.L., Pike L.J. (2005) A simplified method for the preparation of detergent-free lipid rafts. J. Lipid Res., 46, 1061-1067.

118. Maeshima M. (2001) Tonoplast transporters: organization and function. Plant Physiol., 52, 469-497.

119. Magnin T., Frachard A., Trossat C. (1995) The tonoplast tf-ATPfase of Acer pstudoplatanus is a vacuolar -type ATPfase that operates with a phosphoinzyme intermediate. Plant Physiol, 109, 285-292.

120. Manes S., del Real G., Lacalle R.A., Lucas P., Gomez-Mouton C., Sanchez-Palomino S., Delgado R., Alcami J., Mira E., Martinez A.C. (2000) Membrane raft microdomains mediate lateral assemblies required for HIV-1 infection. EMBO Repors., 1, 190-196.

121. Marty F. (1978) Cytochemical studies on GERL, provacuoles, and vacuoles in root meristematic cell of Euphorbia. Cell Biology, 75 (2), 852-856.

122. Matile P. (1982) Vacuoles come of age. Physiologia Vegetarum., 20, 303-310.

123. Moeller C.H., Mudd J.B. (1982) Localization of Filipin Sterol Complexes in the Membranes of Beta-Vulgaris Roots and Spinacia-Oleracea Chloroplasts. Plant Physiology (Rockville), 70, 1554-61.

124. Mongrand S., Morel J., Laroche J., Claverol S., Carde J., Hartmann M., Bonneu M., Simon-Plast F., Lessire R., Bessoule J. (2004) Lipid rafts in higher plant cells. Biol.Chem., 279 (35), 36277-36286.

125. Mongrand S., Stanislas T., Bayer E.M.F., Lherminier J., Simon-Plas F.2010) Membrane rafts in plant cells. Trends in Plant Science, 15 (12), 656-663.

126. Moreau A., Jacob J., Dupont J., Lance C. (1975) Electron transport in the membrane of lutoids from the Latex of Hevea brasiliensis. Biochim. Biophys. Acta., 396(1), 116-124.

127. Morel J., Claverol S., Mongrand S., Furt F., Fromentin J., Bessoule J., Blein J., Simon-Plast F. (2006) Proteomics of plant detergent-resistent membranes. Mol Cell Proteomics, 5 (8), 1396-1411.

128. Mishra S., Joshi P.G. (2007) Lipid raft heterogeneity: an enigma. J. Neurochem., 103, 135-142.

129. Nebl T., Pestonjamasp K.N., Leszyk J.D., Crowley J.L., Oh S.W., Luna E.J. (2002) Proteomic analysis of a detergent-resistant membrane skeleton from neutrophil plasma membranes. J Biol Chem., 277 (45), 43399-409.

130. Nichols B. (2003) Caveosomes and endocytosis of lipid rafts. J. Cell Sci., 116, 4707-4714.

131. Parasassi T., De Stasio G., d'Ubaldo A., Gratton E. (1990) Phase fluctuation in phospholipid membranes revealed by Laurdan fluorescence. Biophysical journal, 57 (6), 1179-1186.

132. Parton R.G., Hancock J.F. (2004) Lipid rafts and plasma membrane microorganization: insights from Ras. Trends Cell Biol., 14, 141-147.

133. Parton R.G. (2003) Caveola from ultrastructure to molecular mechanisms Nature Reviews Molecular Cell Biology, 4, 162-167

134. Pelkmans L., Kartenbeck J., Helenius A. (2001) Caveolar endocytosis of simian virus 40 reveals a new two-step vesicular-transport pathway to the ER. Nature Cell Biol., 3, 473-483.

135. Pike L.J., Han X., Chung K.-N., Gross R. (2002) Lipid rafts are enriched in plasmalogens and arachidonate-containing phospholipids and the expression of caveolin does not alter the lipid composition of these domains. Biochemistry, 41, 2075-2088.

136. Pike L.J. (2003) Lipid rafts: bringing order to chaos. Lipid Res, 44, 655-667.

137. Pike L.J. (2004) Lipid rafts: heterogeneity on the high seas. J. Biochem, 378, 281-92.

138. Pike L.J. (2005) Growth factor receptors, lipid rafts and caveolae: an evolving story. Biochim Biophys Acta, 1746, 260-73.

139. Pike L.J. (2009) The challenge of lipid rafts. J. Lipid Res., 50, 323-328.

140. Pierce S.K. (2002) Lipid rafts and B-cell activation. Immunol., 2, 96-105.

141. Pomorski T., Hrafnsdottir S., Devaux P.F., van Meer G. (2001) Lipid distribution and transport across cellular membranes. Semin Cell Dev Biol., 12, 139148.

142. Pralle A., Keller P., Florin E.-L., Simons K., Horber J.K.H. (2000) Sphingolipid-cholesterol rafts diffuse as small entities in the plasma membrane of mammalian cells. J. Cell Biol, 148, 997-1007.

143. Qi J., Wang Y., Forgac M. (2007) The vacuolar (H+)-ATPase: subunit arrangement and in vivo regulation. J. Bioenerg Biomembr., 39 (5-6), 423-426.

144. Roy C.L., Wrana J.L. (2005) Clatrin- and non-clatrinmediated endocytic regulation of cell signaling. Molecular cell biology, 6, 112-126.

145. Saltiel A.R., Pessin J.E. (2003) Insulin signaling in microdomains of the plasma membrane. Traffic, 4, 711-716.

146. Sanchez S.A., Tricerri M.A., Gunther G., Gratton E. (2007) Laurdan Generalized Polarization: from cuvette to microscope, in: Mendez- VillasA., Diaz J. (Eds.), Modern Research and Educational Topics in Microscopy, Formatex, 10071014.

147. Saroussi S., Nelson N. (2009) The little we know on the structure and machinery of V-ATPase.JExp Biol. 212 (11), 1604-10.

148. Sengupta P., Baird B., Holowka D. ( 2007) Lipid rafts, fluid-fluid phase separation, and their relevance to plasma membrane structure and function. Semin. Cell Dev Biol., 18, 583-590.

149. Shah M.B., Sehgal P.B. (2004) Nondetergent isolation of rafts. J. Biochem., 378, 281-292.

150. Simons K., van Meer G. (1988) Lipid sorting in epithelial cells. Biochemistry, 27, 6197-6202.

151. Simons K., Ikonen E. (1997) Functional rafts in cell membranes. Nature, 387, 569-571.

152. Simons K., Toomre D. (2000) Lipid rafts and signal transduction. Mol. Cell Biol., 1, 31-39.

153. Simons K., Winchil L.C., Vaz W.L. (2004) Model system, lipid rafts, and cell membranes. Biophysics and Biomolecular Structure, 33, 269-295.

154. Singer S.J., Nikolson G.L. (1972) The fluid mosaic model of the structure of cell membranes. Science, 175, 720-731.

155. Schuck S., Honsho M., Ekroos K., Shevchenko A., Simons K. (2003) Resistance of cell membranes to different detergents. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100, 5795-5800.

156. Smart E.J., Ying Y.S., Mineo C., Anderson R.G. (1995) A detergent-freemethod for purifying caveolae membrane from tissue culture cells. Proc Natl Acad Sci USA, 92, 10104-10108.

157. Somerharju P., Virtanen J.A., Cheng K.H. (2009) The superlattice model of lateral organization of membranes and its implications on membrane lipid homeostasis. Biochim. Biophys. Acta, 1788, 12-23.

158. Stier A., Sackmann E. (1973) Spin labels as enzyme substrates. Heterogenous lipid distribution in liver microsomal membranes. Biochim. Biophys. Acta, 311, 400408.

159. Sudarikova A.V., Neguleaev Y.A., Morachevskaya E.A. (2006) Actin cytoskeleton disassembly affects conductive properties of strechfctivated cation channels in leukaemia cells. Biochim. Biophys. Acta, 1669, 53-60.

160. Tansey M. G., Baloh R. H., Milbrandt J., Johnson E. M. (2000) GFRa-mediated localization of RET to lipid rafts is required for effective downstream signaling, differentiation, and neuronal survival. Neuron, 25, 611-623.

161. Tavernier E. (1993) Lipid composition of the vacuolar membrane of Acer pseudoplatanus cultured cells. Biochim Biophys Acta, 1167(3), 242-24

162. Thorn M., Maretzki A., Komor E. (1982) Vacuoles from sugarcane suspension cultures. Isolation and partial characterization. Plant Physiol, 696, 13151319.

163. Thomas C.M., Smart E.J. (2008) Caveolae structure and function. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 12 (3), 796-809.

164. Toei M., Saum R., Forgac M. (2010) Regulation and isoform function of the V-ATPases. Biochemistry, 49 (23), 4715-4723.

165. Yoshida S., Uemura M. (1982) Lipid composition of plasma membrans and Tonoplast isolated from etiolated seedlings of Mung Bean. Plant Physiol, t807-812.

166. Veatch S.L, Keller S.L (2002) Organization in lipid membranes containing cholesterol. Phys Rev Lett., 89, 268101 (-1 )-268101 (-4).

167. Veatch S.L, Keller S.L. (2005) Seeing spots: complex phase behavior in simple membranes. Biochim Biophys Acta., 1746, 172-185.

168. Verkoek B., Haaz R., Wrage K., Linscheid M., Heinz E. (1983) Lipid and enzymatic activities in vacuolar membranes isolated via protoplast oat primary lieves. Z. Naturforsch, 38, 770-777.

169. Wagner G. (1981) Enzymes and protein character of tonoplast from Hippeastrum vacuoles. Plant Physiol., 68 (2), 499-503.

170. Wassail S.R., Stillwell W. (2009) Polyunsaturated fatty acid-cholesterol interaction: domain formation in membranes. Biochim. Biophys. Acta, 1788, 24-32.

171. Tanida I. (2011) Autophagy basics. Microbiol Immunol, 55 (1), 1-11

172. Wheeler G., Tyler K. M. (2011) Widefield microscopy for live imaging of lipid domains and membrane dynamics. Biochim. Biophys. Acta., 1808(3), 634-641.

173. Zheng Y.Z., Boscher C., Inder K.R., Fairbank M.R., Loo D.R., Hill M.M., Nabi I.R., van Meer G., Voelker D.R., Feigenson G.W. (2008) Membrane lipids: where they are and how they behave. Mol. Cell Biol., 9 (2), 112-24.

174. Zhu D., Xiong W.C., Mei L. (2006) Lipid Rafts Serve as a Signaling Platform for Nicotinic Acetylcholine Receptor Clustering. The Journal of Neuroscience, 26 (18), 4841-4851.