Plasmamembran-H+-ATPase (z. B. LHA1, LHA4)

Plasmamembran-H⁺-ATPasen sind Enzyme in der Zellmembran von Pflanzen, die unter Energieverbrauch aus ATP Protonen (H⁺-Ionen) aus dem Zellinneren in den Apoplasten pumpen. Dieser Protonentransport erzeugt ein elektrochemisches Membranpotenzial, das für viele lebenswichtige Prozesse notwendig ist. Dazu gehören der aktive Transport von Nährstoffen, die Regulierung des pH-Werts, die Steuerung des Zellwachstums und die Aufrechterhaltung der elektrischen Erregbarkeit der Membran.

Die Isoformen LHA1 und LHA4 in Tomaten sind speziell im Systemin-Signalweg von Bedeutung. Sie werden nach der Aktivierung von PLL2 gezielt deaktiviert, was zu einer schnellen pH-Erhöhung an der Zelloberfläche führt. Diese Veränderung ist ein Schlüsselsignal für die Aktivierung von Abwehrgenen.
Plasmamembran-H⁺-ATPasen spielen nicht nur in der Abwehr eine Rolle, sondern auch in Wachstumsprozessen, z. B. durch den sogenannten „Acid Growth“-Mechanismus, bei dem eine Ansäuerung des Zellwandbereichs das Zellwachstum fördert. In der Landwirtschaft könnten gezielte Eingriffe in ihre Aktivität dazu beitragen, Pflanzen widerstandsfähiger gegen Stress zu machen oder ihr Wachstum zu optimieren.