가바식물이 외부의 천적을 방어하는 데 도움이 됩니다. 곤충이 섭식할 때 식물 손상으로 인해 세포 파열 및 조직 손상이 발생합니다. 이 기계적 절단은 식물에서 Ca2+의 증가를 자극합니다. 식물은 곤충 먹이에 저항하는 수단으로 Ca2+의 자극을 받아 GABA를 분비합니다. 이 과정에서 GABA의 축적과 관련된 jasmonate 신호는 없습니다. 곤충에는 이온성 GABA 수용체가 있습니다. 초파리의 GABA 개폐 염화물 채널 소단위 RDL(디엘드린에 내성)은 많은 살충제의 표적입니다. GABA 유도는 GABA 수용체의 단일 전류를 감소시켰다. 특히, GABA는 무척추 동물의 GABA 수용체 개폐 염화물 채널을 통해 작용합니다. 대부분의 살충제와 마찬가지로 GABA 수용체 염화물 채널을 통해 Cl-downstream은 전기화학적 구배에 의해 구동되어 원형질막 과분극을 유발하고 곤충 섭식을 억제합니다. GABA를 과발현하는 담배 식물에 북부 선충을 접종하면 암컷 성충의 번식 능력이 전체적으로 감소하는 것으로 밝혀졌다. 이렇게 하면 식물이 천적에 대한 방어 효과를 얻을 수 있습니다. 초식성 암컷 e 유충이 Ligustrum lucidum을 먹이는 과정에서 Ligustrum lucidum은 라이신 활성을 감소시키고 단백질을 영양가 있게 만드는 반면 암컷 e 유충은 글리신을 분비합니다. 알라닌, 아민 및 기타 분자는 식물 라이신의 감소를 억제합니다. 식물과 초식 동물 사이의 의사 소통 과정은 또한 신호 분자로서 GABA의 기능을 증명합니다.
항산화 및 산화 과정에서의 역할: 트리카르복실산 회로의 분기 경로의 중간 생성물인 GABA 션트는 에너지 순환과 밀접한 관련이 있습니다. 동시에 GABA는 산화 대사 산물의 조절자 역할을 합니다. Arabidopsis SSADH 돌연변이체가 고온에 노출되었을 때, 그것의 반응성 산소 중간체(ROI)가 축적되어 식물이 사망하는 것으로 밝혀졌다. ROI와 GABA 사이에 관계가 있음을 증명했습니다. 유사하게, SSADH 및 GABA-T 유전자의 돌연변이체는 고온에서 많은 양의 ROI를 갖는다 －Phenylnitrone(PBN)은 다량의 GABA를 축적하고 효모의 생존율을 향상시킬 수 있다. 따라서 GABA shunt pathway는 고온에서 ROI를 억제하는 역할을 하는 것으로 판단된다. GABA shunt 과정에서 SSA는 GlyR/ssar를 통해 GHB로 변환될 수 있으며, GHB는 ROI와 밀접한 관련이 있다. SSADH 결실 돌연변이체에는 GHB와 ROI가 많이 축적되어 있으며, 구아바트린은 GHB와 ROI의 축적을 억제하고 과산화 사멸을 억제할 수 있습니다. GABA 션트 프로세스는 ROI의 축적을 줄이고 고온으로 인한 산화 손상 및 과산화물 부패로부터 유기체를 보호할 수 있습니다.
식물에서 GABA 합성 및 변환에는 두 가지 경로가 있습니다. 하나는 글루탐산 탈탄산효소(GAD)가 GABA를 합성하기 위해 글루탐산의 탈탄산 반응을 촉매하며, 이를 GABA 션트라고 합니다. 다른 하나는 폴리아민 분해 산물의 변형에 의해 형성된 GABA이며, 이를 폴리아민 분해 경로라고 합니다.
또한 탄소와 산소의 균형을 유지할 수 있습니다. 탄소와 질소의 대사 균형에는 에너지 대사, 아미노산 대사 등 많은 생리학적 과정이 포함됩니다. GABA 합성 및 션트 경로는 질소 대사를 포함하기 때문에 GABA는 에너지 순환에서 트리카르복실산 순환의 중요한 부분이기도 합니다. GABA 션트 경로는 SSADH에 대한 호흡 사슬과 경쟁합니다. 따라서 GABA는 오랫동안 탄소와 질소 대사의 중요한 연결 고리로 여겨져 왔습니다. 트리카르복실산 회로의 가지에서 글루타메이트 합성의 GABA 경로는 식물이 외부 자극에 빠르게 반응하는 핵심 요소 중 하나입니다. 대부분의 NH3 plus는 glutamine synthetase/glutamate synthetase 경로에 의해 합성되는데, 이는 아미노산의 주요 합성 경로로 여겨진다. 대부분의 유리 아미노 분자는 글루타민에 의해 고정됩니다. 글루타메이트는 식물의 오래된 뿌리에서 질소의 주요 축적 형태로 간주됩니다. 질소는 아르기닌과 같은 아미노산에 저장됩니다. 동시에 아르기닌은 유기체의 질소 요구 사항을 충족시키기 위해 운송에 사용될 수도 있습니다. 유사하게, 아미노산은 또한 트리카르복실산 회로의 전구체 또는 중간체로의 전환을 통해 에너지 대사에 참여합니다. 시금치 연구에서 프롤린은 전체 유리아미노산의 8.1%~36%, GABA는 12.8%~22.2%, 글루타메이트는 5.6%~21.5%를 차지하는 것으로 나타났습니다. 글루타메이트는 GABA와 프롤린의 전구체입니다. 저온에서 식물은 글루타메이트의 질소를 GABA와 프롤린에 의해 조절되는 질소의 대사 경로로 전환합니다. 또한, 50mmol/L GABA에서 배양한 애기장대에서는 NADP와 의존성 시트르산 탈수소효소, 뿌리와 새싹의 글루타민 합성효소, 새싹의 포스포에놀피루베이트 카르복실라제를 제외하고 1차 질소 대사 및 질산염 흡수와 관련된 거의 모든 효소 활성이 영향을 받았습니다. NaCl 조건에서 배양된 Arabidopsis에서 GABA 축적이 Arabidopsis의 전체 아미노산 증가를 초래하는 것으로 밝혀졌습니다. 다른 질소 화합물(10mmol/L NH4Cl, 5mmol/L NH4NO3, 5mmol/L 글루타메이트 및 5mmol/L 글루타민)을 유일한 질소 공급원으로 사용하여 배양한 Arabidopsis 잎에서 GAD 활성과 단백질 수준이 다르므로 GAD가 역할을 함을 나타냅니다. 질소 대사에서.
스트레스가 없는 바나나에서도 GAD 활성과 GABA 및 도파민의 증가가 발견되었습니다. 염 스트레스 하에서 글루타메이트 탈수소효소 활성과 GAD 발현이 순간적으로 증가하고 GABA 션트 및 기타 관련 경로의 플럭스를 증가시켜 탄소 및 질소 균형을 조절합니다. 스트레스를 받으면 NADH: NAD 플러스 및 ADP: ATP의 비율도 GABA-T에 영향을 주어 GABA 축적을 유발할 수 있습니다. 염분 스트레스에서 식물은 스트레스를 완화하기 위해 C/N 균형 경로를 더 많이 사용합니다.
또한 GABA는 숙성 효과도 있습니다. GABA는 1-아미노시클로프로판{1}}카르복실산(ACC) 합성 효소의 풍부한 전사를 자극하여 에틸렌 생합성을 자극할 수 있습니다. 에틸렌은 물 벌채에서 우발적 뿌리의 성장을 촉진하여 식물에 산소를 제공할 수 있습니다. 고농도의 GABA는 식물 및 박테리아 GABA 아미노트랜스퍼라제(GABA-T, gabt) 돌연변이의 성장을 억제할 수 있으며, 고농도는 식물에서 박테리아의 번식을 억제할 수 있습니다. 토마토에서 GABA-T를 억제하면 GABA가 축적되고 토마토에서 왜소증이 발생합니다.