GABApomaga roślinom bronić się przed zewnętrznymi naturalnymi wrogami. Kiedy owady żerują, uszkodzenie komórek i tkanek jest spowodowane uszkodzeniem roślin. To mechaniczne cięcie będzie stymulować wzrost Ca2 plus w roślinach. Rośliny wydzielają GABA pod wpływem stymulacji Ca2 plus jako środka zapobiegającego żerowaniu owadów. W tym procesie nie ma sygnału jasmonianu zaangażowanego w akumulację GABA. U owadów znajdują się jonowe receptory GABA. Podjednostka RDL kanału chlorkowego bramkowanego GABA (odporna na dieldrynę) Drosophila jest celem wielu insektycydów. Indukcja GABA zmniejszyła pojedynczy prąd receptora GABA. W szczególności GABA działa poprzez kanały chlorkowe bramkowane receptorem GABA u bezkręgowców. Jak większość pestycydów, poprzez kanały chlorkowe receptora GABA, Cl-downstream napędzany przez gradienty elektrochemiczne, co prowadzi do hiperpolaryzacji błony plazmatycznej i hamowania żerowania owadów. W roślinach tytoniu z nadekspresją GABA, po zaszczepieniu ich nicieniami północnymi, stwierdzono, że zdolność reprodukcyjna dorosłych nicieni żeńskich zmniejszyła się jako całość. W ten sposób można sprawić, że rośliny uzyskają efekt obrony przed naturalnymi wrogami. W procesie żywienia Ligustrum lucidum przez roślinożerne żeńskie larwy e, okazuje się, że Ligustrum lucidum zmniejszy swoją aktywność lizyny i uczyni białko odżywczym, podczas gdy żeńskie larwy e będą wydzielać glicynę - alanina, amina i inne cząsteczki hamują redukcję lizyny roślinnej. Proces komunikacji między roślinami a roślinożercami dowodzi również funkcji GABA jako cząsteczki sygnałowej.
Rola w procesie antyoksydacji i utleniania: Bocznik GABA, jako produkt pośredni szlaku rozgałęzień cyklu kwasów trikarboksylowych, jest ściśle związany z cyklem energetycznym. Jednocześnie GABA pełni rolę regulatora metabolitów utleniania. Gdy mutant Arabidopsis SSADH został wystawiony na działanie wysokiej temperatury, odkryto, że jego reaktywny pośredni tlen (ROI) akumulował się, powodując śmierć rośliny. udowodnił, że istnieje związek między ROI a GABA. Podobnie, mutanty genów SSADH i GABA-T mają dużą ilość ROI w wysokiej temperaturze - fenylonitron (PBN) może akumulować duże ilości GABA i poprawiać przeżywalność drożdży. Dlatego uważa się, że szlak przecieku GABA odgrywa rolę w hamowaniu ROI w wysokiej temperaturze. W procesie przetaczania GABA, SSA może zostać przekształcony w GHB przez GlyR / ssar, a GHB jest ściśle związany z ROI. W mutancie delecyjnym SSADH występuje duża akumulacja GHB i ROI, a guabatryna może hamować akumulację GHB i ROI oraz hamować śmierć peroksydacyjną. Proces manewrowania GABA może zmniejszyć akumulację ROI i chronić organizmy przed uszkodzeniami oksydacyjnymi i rozpadem nadtlenku spowodowanym wysoką temperaturą.
Istnieją dwa szlaki syntezy i transformacji GABA w roślinach: jeden polega na tym, że dekarboksylaza kwasu glutaminowego (GAD) katalizuje dekarboksylację kwasu glutaminowego w celu syntezy GABA, co nazywa się przeciekiem GABA; Drugi to GABA powstający w wyniku przemiany produktów degradacji poliamin, co nazywamy ścieżką degradacji poliamin.
Może również utrzymywać równowagę węgla i tlenu: równowaga metaboliczna węgla i azotu obejmuje wiele procesów fizjologicznych, w tym metabolizm energii, metabolizm aminokwasów i tak dalej. Ponieważ synteza GABA i szlak przetaczania obejmuje metabolizm azotu, GABA jest również ważną częścią cyklu kwasów trikarboksylowych w cyklu energetycznym. Szlak zastawki GABA konkuruje z łańcuchem oddechowym o SSADH. Dlatego GABA przez długi czas była uważana za ważne ogniwo metabolizmu węgla i azotu. Szlak GABA syntezy glutaminianu w gałęzi cyklu kwasów trikarboksylowych jest jednym z kluczowych czynników umożliwiających roślinom szybką reakcję na bodźce zewnętrzne. Większość NH3 plus jest syntetyzowana na szlaku syntetazy glutaminy/syntetazy glutaminianu, który jest uważany za główny szlak syntezy aminokwasów. Większość wolnych cząsteczek aminowych jest związanych glutaminą. Glutaminian uważany jest za główną formę akumulacji azotu w starych korzeniach roślin. Azot jest magazynowany w aminokwasach, takich jak arginina. Jednocześnie arginina może być również wykorzystywana do transportu w celu zaspokojenia potrzeb azotowych organizmów. Podobnie, aminokwasy również uczestniczą w metabolizmie energetycznym poprzez konwersję do prekursorów lub produktów pośrednich cyklu kwasów trikarboksylowych. W badaniu szpinaku stwierdzono, że prolina stanowiła 8,1% ~ 36% wszystkich wolnych aminokwasów, GABA stanowiła 12,8% ~ 22,2%, glutaminian stanowił 5,6% ~ 21,5%. Glutaminian jest prekursorem GABA i proliny. W niskiej temperaturze rośliny przekierują azot z glutaminianu na szlak metaboliczny azotu regulowany przez GABA i prolinę. Ponadto u Arabidopsis hodowanych w warunkach 50mmol/L GABA, z wyjątkiem NADP z zależną dehydrogenazą cytrynianową, syntetazą glutaminową w korzeniach i pączkach oraz karboksylazą fosfoenolopirogronianową w zarodku, wpłynęła prawie cała aktywność enzymów związana z pierwotnym metabolizmem azotu i wchłanianiem azotanów. W Arabidopsis hodowanych w warunkach NaCl stwierdzono, że akumulacja GABA doprowadziła do wzrostu ogólnych aminokwasów u Arabidopsis. W liściach Arabidopsis hodowanych z różnymi związkami azotu (10mmol/L NH4Cl, 5mmol/L NH4NO3, 5mmol/L glutaminianu i 5mmol/L glutaminy) jako jedynym źródłem azotu, ich aktywność GAD i poziom białka są różne, co wskazuje, że GAD odgrywa rolę w metabolizmie azotu.
Wzrost aktywności GAD oraz GABA i dopaminy stwierdzono również w bananach bez stresu. Pod wpływem stresu solnego aktywność dehydrogenazy glutaminianowej i ekspresja GAD natychmiast wzrosły, a następnie zwiększyły przepływ bocznika GABA i innych powiązanych ścieżek regulujących równowagę węgla i azotu. Pod wpływem stresu stosunek NADH: NAD plus i ADP: ATP może również wpływać na GABA-T, powodując akumulację GABA. Pod wpływem stresu solnego rośliny w większym stopniu wykorzystują ścieżkę równowagi C/N, aby złagodzić stres.
Ponadto GABA ma również działanie dojrzewające. GABA może stymulować biosyntezę etylenu poprzez stymulowanie obfitości transkrypcyjnej syntazy kwasu 1-aminocyklopropano-1-karboksylowego (ACC). Etylen może dostarczać roślinom tlen poprzez promowanie wzrostu korzeni przybyszowych w warunkach zalegania wody. Wysokie stężenie GABA może hamować wzrost roślinnych i bakteryjnych mutantów aminotransferazy GABA (GABA-T, gabt), a wysokie stężenie może hamować rozmnażanie się bakterii w roślinach. Zahamowanie GABA-T w pomidorze doprowadzi do akumulacji GABA i pojawienia się karłowatości u pomidora.


