สามารถใช้ GABA ได้ที่ไหนบ้าง

Jun 15, 2022 ฝากข้อความ

กาบาช่วยให้พืชสามารถป้องกันศัตรูธรรมชาติจากภายนอกได้ เมื่อแมลงกินอาหาร การแตกของเซลล์และการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อเกิดจากการบาดเจ็บของพืช การตัดด้วยกลไกนี้จะกระตุ้นการเพิ่ม Ca2 plus ในพืช พืชจะหลั่ง GABA ภายใต้การกระตุ้นของ Ca2 plus เพื่อต่อต้านการกินแมลง ในกระบวนการนี้, ไม่มีสัญญาณจัสโมเนตที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของ GABA. มีตัวรับ GABA ที่เป็นไอออนในแมลง GABA gated chloride channel subunit RDL (ดื้อต่อ dieldrin) ของแมลงหวี่เป็นเป้าหมายของยาฆ่าแมลงหลายชนิด การเหนี่ยวนำ GABA ลดกระแสเดียวของตัวรับ GABA โดยเฉพาะอย่างยิ่ง GABA ทำหน้าที่ผ่านช่องคลอไรด์ของตัวรับ GABA ในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่นเดียวกับยาฆ่าแมลงส่วนใหญ่ ผ่านช่องคลอไรด์ตัวรับ GABA ปลายน้ำ Cl ถูกขับเคลื่อนด้วยการไล่ระดับเคมีไฟฟ้า ทำให้เกิดไฮเปอร์โพลาไรเซชันของเมมเบรนในพลาสมา และยับยั้งไม่ให้แมลงกิน ในพืชยาสูบที่แสดงออกถึง GABA มากเกินไป เมื่อฉีดวัคซีนด้วยไส้เดือนฝอยทางเหนือ พบว่าความสามารถในการสืบพันธุ์ของไส้เดือนฝอยสำหรับผู้ใหญ่ลดลงโดยรวม วิธีนี้จะทำให้พืชสามารถป้องกันศัตรูตามธรรมชาติได้ ในกระบวนการให้อาหาร Ligustrum lucidum โดยตัวอ่อนเพศหญิงที่กินพืชเป็นอาหาร พบว่า Ligustrum lucidum จะลดการทำงานของไลซีนและทำให้โปรตีนมีคุณค่าทางโภชนาการ ในขณะที่ตัวอ่อนของเพศหญิงจะหลั่งไกลซีน - อะลานีน เอมีน และโมเลกุลอื่นๆ ยับยั้งการลดไลซีนของพืช กระบวนการสื่อสารระหว่างพืชและสัตว์กินพืชยังพิสูจน์การทำงานของ GABA เป็นโมเลกุลสัญญาณ

 

บทบาทในกระบวนการต้านอนุมูลอิสระและการเกิดออกซิเดชัน: การแยก GABA เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของเส้นทางกิ่งของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวัฏจักรพลังงาน ในเวลาเดียวกัน, GABA มีบทบาทเป็นตัวควบคุมของสารออกซิเดชัน. เมื่อสัตว์กลายพันธุ์ Arabidopsis SSADH สัมผัสกับอุณหภูมิสูง พบว่าสารมัธยันตร์ออกซิเจนเชิงปฏิกิริยา (ROI) ของมันสะสม ส่งผลให้พืชตาย พิสูจน์ว่ามีความสัมพันธ์ระหว่าง ROI และ GABA ในทำนองเดียวกัน การกลายพันธุ์ของยีน SSADH และ GABA-T มี ROI จำนวนมากที่อุณหภูมิสูง -Phenylnitrone (PBN) สามารถสะสม GABA จำนวนมากและเพิ่มอัตราการรอดชีวิตของยีสต์ ดังนั้นจึงถือว่า GABA shunt pathway มีบทบาทในการยับยั้ง ROI ที่อุณหภูมิสูง ในกระบวนการแบ่ง GABA SSA สามารถแปลงเป็น GHB ผ่าน GlyR / ssar และ GHB มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ ROI มีการสะสม GHB และ ROI จำนวนมากในการกลายพันธุ์การลบ SSADH และ guabatrin สามารถยับยั้งการสะสมของ GHB และ ROI และยับยั้งการตายของเปอร์ออกซิเดชัน กระบวนการแบ่ง GABA สามารถลดการสะสมของ ROI และปกป้องสิ่งมีชีวิตจากความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและการสลายตัวของเปอร์ออกไซด์ที่เกิดจากอุณหภูมิสูง

 

การสังเคราะห์และการเปลี่ยนแปลงของ GABA ในพืชมีอยู่ 2 วิธี วิธีแรกคือ กรดกลูตามิก decarboxylase (GAD) เร่งปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันของกรดกลูตามิกเพื่อสังเคราะห์ GABA ซึ่งเรียกว่า GABA shunt; อีกประการหนึ่งคือ GABA ที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลายโพลีเอมีน ซึ่งเรียกว่าวิถีการย่อยสลายโพลีเอมีน

1_

นอกจากนี้ยังสามารถรักษาสมดุลของคาร์บอนและออกซิเจนได้: ความสมดุลของการเผาผลาญคาร์บอนและไนโตรเจนเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่าง รวมถึงการเผาผลาญพลังงาน เมแทบอลิซึมของกรดอะมิโน และอื่นๆ เนื่องจากการสังเคราะห์ GABA และวิถีแบ่งเกี่ยวข้องกับเมแทบอลิซึมของไนโตรเจน GABA จึงเป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกในวัฏจักรพลังงาน GABA shunt pathway แข่งขันกับระบบทางเดินหายใจสำหรับ SSADH ดังนั้น GABA จึงถือเป็นตัวเชื่อมโยงที่สำคัญของการเผาผลาญคาร์บอนและไนโตรเจนมาเป็นเวลานาน วิถี GABA ของการสังเคราะห์กลูตาเมตในสาขาของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิกเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่พืชจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกได้อย่างรวดเร็ว NH3 plus ส่วนใหญ่สังเคราะห์โดย glutamine synthetase / glutamate synthetase pathway ซึ่งถือเป็นวิถีสังเคราะห์หลักของกรดอะมิโน โมเลกุลอะมิโนอิสระส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขโดยกลูตามีน กลูตาเมตถือเป็นรูปแบบการสะสมหลักของไนโตรเจนในรากพืชเก่า ไนโตรเจนถูกเก็บไว้ในกรดอะมิโนเช่นอาร์จินีน ในเวลาเดียวกัน อาร์จินีนยังสามารถใช้ในการขนส่งเพื่อตอบสนองความต้องการไนโตรเจนของสิ่งมีชีวิต ในทำนองเดียวกัน กรดอะมิโนยังมีส่วนร่วมในการเผาผลาญพลังงานผ่านการเปลี่ยนเป็นสารตั้งต้นหรือสารมัธยันตร์ของวัฏจักรกรดไตรคาร์บอกซิลิก ในการศึกษาผักโขม พบว่าโพรลีนคิดเป็น 8.1 เปอร์เซ็นต์ ~ 36 เปอร์เซ็นต์ของกรดอะมิโนอิสระทั้งหมด GABA คิดเป็น 12.8 เปอร์เซ็นต์ ~ 22.2 เปอร์เซ็นต์ กลูตาเมตคิดเป็น 5.6 เปอร์เซ็นต์ ~ 21.5 เปอร์เซ็นต์ กลูตาเมตเป็นสารตั้งต้นของ GABA และโพรลีน ภายใต้อุณหภูมิต่ำ พืชจะเปลี่ยนไนโตรเจนของกลูตาเมตไปสู่วิถีการเผาผลาญของไนโตรเจนที่ควบคุมโดย GABA และโพรลีน นอกจากนี้ ใน Arabidopsis ที่เพาะเลี้ยงภายใต้ 50mmol / L GABA ยกเว้น NADP บวกกับ citrate dehydrogenase ที่ขึ้นกับ glutamine synthetase ในรากและตา และ phosphoenolpyruvate carboxylase ในหน่อ เกือบทั้งหมดของกิจกรรมของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไนโตรเจนขั้นต้นและการดูดซึมไนเตรตได้รับผลกระทบ ใน Arabidopsis ที่เพาะเลี้ยงภายใต้สภาวะ NaCl พบว่าการสะสม GABA ทำให้กรดอะมิโนโดยรวมเพิ่มขึ้นใน Arabidopsis ในใบ Arabidopsis ที่เพาะเลี้ยงด้วยสารประกอบไนโตรเจนต่างๆ (10mmol / L NH4Cl, 5mmol / L NH4NO3, 5mmol / L glutamate and 5mmol / L glutamine) เป็นแหล่งไนโตรเจนเพียงแหล่งเดียว กิจกรรม GAD และระดับโปรตีนต่างกัน ซึ่งบ่งชี้ว่า GAD มีบทบาท ในการเผาผลาญไนโตรเจน

 

การเพิ่มขึ้นของกิจกรรม GAD และ GABA และโดปามีนยังพบในกล้วยภายใต้ความเครียด ภายใต้ความเครียดจากเกลือ กิจกรรมของกลูตาเมตดีไฮโดรจีเนสและการแสดงออกของ GAD เพิ่มขึ้นในทันที จากนั้นจึงเพิ่มการไหลของ GABA shunt และวิถีทางอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องเพื่อควบคุมสมดุลของคาร์บอนและไนโตรเจน ภายใต้ความเครียด อัตราส่วนของ NADH: NAD plus และ ADP: ATP อาจส่งผลต่อ GABA-T ทำให้เกิดการสะสม GABA ภายใต้ความเครียดจากเกลือ พืชใช้ประโยชน์จากวิถีสมดุล C/N มากขึ้นเพื่อบรรเทาความเครียด

 

นอกจากนี้ GABA ยังมีฤทธิ์ในการสุกอีกด้วย GABA สามารถกระตุ้นการสังเคราะห์ทางชีวภาพของเอทิลีนโดยการกระตุ้นความอุดมสมบูรณ์ของการถอดรหัสของการสังเคราะห์ 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) เอทิลีนสามารถให้ออกซิเจนแก่พืชได้โดยการส่งเสริมการเจริญเติบโตของรากที่แปลกประหลาดภายใต้น้ำขัง ความเข้มข้นสูงของ GABA สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชและแบคทีเรีย GABA aminotransferase (GABA-T, gabt) กลายพันธุ์ และความเข้มข้นสูงสามารถยับยั้งการสืบพันธุ์ของแบคทีเรียในพืชได้ การยับยั้ง GABA-T ในมะเขือเทศจะทำให้เกิดการสะสมของ GABA และการเกิดแคระแกร็นในมะเขือเทศ

ส่งคำถาม