Abstract

Vacuolar H+-ATPase is a multi-subunit protein complex, which fulfills a number of crucial functions in plant cell. Different mechanisms are known to be important for the regulation of proton-transporting enzyme activity at transcriptional and post-translational levels. In this investigation we performed a comparison analysis of molecular phylogeny of different subunits of vacuolar H+-ATPase directed in the elucidation of conservative rate of membrane and peripheral complexes of the enzyme. High rate of conservatism was shown for subunits c, d and В, as well as ancient duplications of subunit a.

Highlights

  • Вакуолярная H+-АТФаза (V‐АТФаза) растительных клеток представляет собой основной потенциал-генерирующий фермент, локализованный на тонопласте и обеспечивающий движущую силу, заключающуюся в протонном градиенте, для транспорта различных ионов и метаболитов в вакуоль

  • which fulfills a number of crucial functions in plant cell

  • Different mechanisms are known to be important for the regulation of proton-transporting enzyme activity

Read more

Summary

Количество аминокислот в белке

70 70 позволяет предположить родо- или даже видоспецифичную специализацию изоформ субъединиц V‐АТФазы (Schumacher, Krebs, 2010). Для фермента показана возможность модуляции активности посредством изменения количества ферментных комплексов в составе тонопласта, а также изменения его субъединичного состава. Для Н+-АТФаз V‐типа дрожжей, насекомых и млекопитающих характерен еще один механизм регуляции активности — обратимая диссоциация доменов V1 и V0 (Toei et al, 2010). У дрожжей этот процесс происходит при истощении запасов глюкозы в среде, а у насекомых во время линьки для поддержания количества АТФ в клетке. У млекопитающих диссоциация доменов V‐АТФазы происходит в клетках почечного эпителия в ответ на изменения уровня глюкозы, однако физиологическое значение этого явления представляется менее понятным. В контроле диссоциации V‐АТФазы при понижении количества глюкозы в среде принимает участие экстраклеточный уровень рН: при щелочных значениях рН диссоциации не происходит даже при низком уровне глюкозы, так как в этих условиях приоритетным процессом становится поддержание работы Н+-АТФазы для осуществления закисления вакуоли (Diakov, Kane, 2010). В связи с очень сложными способами организации комплекса и его регуляции, а также в связи с наличием различных изоформ субъединиц, которые могут обладать не только ткане-, но и видоспецифичностью, возникает вопрос: каким образом сформировалось многообразие изоформ и насколько они изменчивы? Существуют ли общие закономерности эволюционных преобразований субъединиц, характерные для V1- и Vo-комплексов? Для ответа на поставленные вопросы в данном исследовании впервые проведен молекулярно-филогенетиче­ ский анализ аминокислотных последовательностей различных субъединиц вакуолярной Н+-АТФазы

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Номера последовательностей в GenBank
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Оптимальная эволюционная модель
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call