高等植物体内γ-氨基丁酸合成、代谢及其生理作用

对γ-氨基丁酸(GABA)在植物体内的合成、代谢和与之有关的谷氨酸脱羧酶、γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶的特性,H 、Ca2 、CaM等因素对GABA合成代谢的影响和GABA在高等植物体内可能的生理作用作了介绍。     

γ-氨基丁酸代谢旁路在植物响应逆境胁迫中的作用机制研究

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是普遍存在于生物体内的一类四碳非蛋白质氨基酸,其合成与代谢主要是通过三羧酸循环的一个旁路,即γ-氨基丁酸旁路(GABA-shunt)进行的,其生物学功能十分广泛,主要参与植物的生长发育、碳/氮源营养平衡、逆境胁迫响应和信号传递等一系列重要生命活动。本文从生理生化、分子水平简要介绍植物γ-氨基丁酸代谢旁路在逆境胁迫响应中的作用机制及生物学功能的研究进展。     

高等植物体内的多胺分解代谢及其主要产物的生理作用

本文简要地介绍了多胺的分解代谢途径、与分解代谢有关的酶(多胺氧化酶、二胺氧化酶、氨丙基转移酶、γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶)及其主要产物(二氨基丙胺、γ-氨基丁酸、稀有多胺和H2O2)在高等植物体内的生理作用.     

苏云金芽胞杆菌γ-氨基丁酸代谢途径相关功能基因的克隆、表达及同源性分析

γ-氨基丁酸代谢旁路作为三羧酸循环的一个分支,在真核、原核生物中广泛存在。在这条代谢途径中,涉及γ-氨基丁酸分解代谢的主要有两种酶:一种是γ-氨基丁酸转氨酶,能将γ-氨基丁酸转变成琥珀酸半醛;另一种是琥珀酸半醛脱氢酶,该酶能将琥珀酸半醛氧化形成琥珀酸,后者进入三羧酸循环。从国内分离得到的苏云金芽胞杆菌G03菌株中克隆了gabT和gabD基因。其中gabT基因含有1440bp,编码一个大小为52.6kD的蛋白质,而gabD基因大小为1449bp,编码一个52.2kD的蛋白质。这两个基因都分别在大肠杆菌中进行了表达和纯化。通过酶活测定结果表明,GabT和GabD蛋白分别呈现出γ-氨基丁酸转氨酶和琥珀酸半醛脱氢酶的活性。氨基酸序列同源性比对分析发现,这两个蛋白质在蜡样芽胞杆菌群(B.cereus group)中具有较高的相似性,而与枯草芽胞杆菌的相似性较低则分别为58%、51%。为进一步深入研究γ-氨基丁酸代谢旁路在苏云金芽胞杆菌中的生物学功能及其转录调控机制奠定了基础。     

黄酒浸米液中产γ-氨基丁酸乳酸菌的筛选和鉴定

从黄酒浸米液中筛选出一株产γ-氨基丁酸的菌株Tpxj-01,采用生理生化实验、形态学观察以及16S r DNA序列分析对Tpxj-01进行鉴定,结果表明该菌株为植物乳杆菌Lactobacillus plantarum。高效液相色谱分析对Lactobacillus plantarum Tpxj-01发酵产γ-氨基丁酸的能力进行定量测定,发酵液中γ-氨基丁酸浓度为1.02 g/L。筛选获得的乳酸菌Lactobacillus plantarum Tpxj-01生物安全性高,能应用于食品工业,具有较好的γ-氨基丁酸生产潜力。     

γ-氨基丁酸在高等植物逆境反应中的作用

动物中枢神经系统中的一种主要的抑制性神经递质γ－氨基丁酸（GABA）,也广泛存在于植物中。作者简要介绍在逆境条件下植物体内GABA积累的机制及其在植物对逆境响应中的可能作用。     

γ-氨基丁酸的生产和功能

<正> γ-氨基丁酸(Acidum r-Aminobutyricum简称GABA),商品名称为r-氨酪酸。临床上用于防治各种类型的肝昏迷。亦可用作尿毒定、催眠药及煤气中毒听致昏睡的苏醒剂,脑血管障碍所致的偏瘫、记忆力障碍和言语障碍等亦可试用。一γ-氨基丁酸的生产γ-氨基丁酸在植物和细菌中广为分布。国内外通常采用合成工艺路线进行生产:     

林生山黧豆中2,4—二氨基丁酸合成代谢的体外酶学研究

用~3H-天门冬氨酸为底物,林生山黧豆(Lathyrus sylvestris L.)叶片匀浆上清液为粗酶液,进行体外反应。结果表明,天门冬氨酸的放射性掺入到2,4-二氨基丁酸,加入谷氨酸则能抑制这种掺入。将上述粗酶液透析,加入可能的辅助因子,天门冬氨酸的放射性也掺入到2,4-二氨基丁酸。研究证实在体外天门冬氨酸可以作为2,4-二基丁酸合成的底物,在林生山黧豆体内存在催化天门冬氨酸转变为2,4-二氨基丁酸的合成酶(系)。以2,4-二氨基丁酸和γ-氨基丁酸为底物,用氨基酸自动分析仪测定产物含量,结果表明,2,4-二氨基丁酸和γ-氨基丁酸不互相转变。     

测定林生山黧豆体内谷氨酸脱羧酶活性的薄膜层析荧光分析法

Thin－LayerChromatogaphic－FluorometryMethodforMeasuringGlutamateDecarboxylaseActivityinLathyrussylvestrisSHENLi-Ming，HUOChang－He，MuXiao－Min，WUXian－Rong（CollegeofBiologicalSciences，ChineseAgriculturalUniversity，Beijing100094）谷氨酸脱羧酶广泛存在于动植物体内，催化由谷氨酸脱按转变为γ-氨基丁酸（γ－aminobutyricacid，GABA）的反应。研究表明，谷氨酸脱数酶活性和GABA的含量与植物在逆境条件下的反应有关[4]。另有报道指出，植物籽粒吸涨萌发过程中谷氨酸脱坡醇是最先被活化的酶之一[6]…     

高等植物体内4－氨基丁酸的代谢及生理作用

４－氨基丁酸（４－ＡＢ,γ－氨基丁酸或ＧＡＢＡ）是一种独特的非蛋白质氨基酸,存在于细菌、低等和高等植物、脊椎动物和一些非脊椎动物。１９４９年,Ｓｔｅｗａｒｄ首先在马铃薯块茎中发现了天然的４－氨基丁酸,５０年代初,人们发现４－ＡＢ以相当量存在于哺乳动物大脑后,进行了大量的研究,对４－ＡＢ在脊椎动物大脑中的代谢和生理作用等各个方面有了相当的了解,但对高等植物体内的４－ＡＢ则知之甚少。近几年来,高等植物体内４－ＡＢ的研究又出现了许多新的进展,本文在此作一综述。     

生物体内的γ-微管蛋白

γ-微管蛋白在真核生物体内以γ-微管蛋白环式复合体和γ-微管蛋白小复合体两种形式存在.γ-微管蛋白在真核生物体内的主要功能是参与微管晶核形成、有丝分裂纺锤体的形成以及细胞周期调控等.该文重点介绍植物体内的γ-微管蛋白所行使的功能.     

桑树不同叶位γ-氨基丁酸含量测定

目的:测定12个桑品种上、中、下三个叶位的γ-氨基丁酸含量。方法:采用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)对γ-氨基丁酸含量进行定量分析。结果:不同桑树品种及叶位之间的γ-氨基丁酸含量均存在显著性差异,从上叶位到下叶位,γ-氨基丁酸的含量呈递减趋势。大叶野生子的上、中、下叶位γ-氨基丁酸均高于其他品种。结论:桑叶上叶位的γ-氨基丁酸含量较高,具有很好的利用价值。     

γ-氨基丁酸在植物抗逆生理及调控中的作用

γ-氨基丁酸(GABA)是一种非蛋白质氨基酸,广泛存在于生物体中.GABA已经在多种植物体中被发现,但是它在植物体中的生理作用还不十分清楚.对γ-氨基丁酸在高等植物体中的合成、代谢途径、逆境条件下GABA在植物体中起的作用以及对植物的生长发育、氮代谢以及信号调控作用等生理过程的影响进行了综合评述,为GABA在植物体中进一步研究提供理论依据.     

富γ-氨基丁酸水稻种质筛选及与子粒性状相关性分析

利用高效液相色谱法,测定了108份水稻种质资源材料子粒中的γ-氨基丁酸含量,分析了不同种质资源材料间γ-氨基丁酸含量差异及与子粒性状的相关性,以γ-氨基丁酸含量差异较大的高粱稻-1与宁农黑粳配制杂交组合,测定亲本、杂交F1及216个F2子粒中的γ-氨基丁酸含量,分析其含量与相对胚重和子粒性状的相关性及变异系数,估算各性状的广义遗传力。结果表明:108份种质资源材料子粒中的γ-氨基丁酸含量变异范围为2.39~12.03 mg/100g,,平均含量为6.30±1.99 mg/100g,变异系数为31.59%;不同水稻种质资源材料子粒中的γ-氨基丁酸含量与粒厚、千粒重呈极显著的负相关;杂交F1子粒γ-氨基丁酸含量为8.39±0.11 mg/100g,介于双亲之间;F2单株子粒中的γ-氨基丁酸含量总体呈偏正态分布,且出现明显的超亲现象,说明水稻子粒中的γ-氨基丁酸含量是由多基因控制的数量性状遗传;杂交F2子粒中的γ-氨基丁酸含量与相对胚重呈极显著的正相关,与粒厚、千粒重呈极显著的负相关,与粒长呈显著的负相关;F2单株子粒中的γ-氨基丁酸含量、粒厚和千粒重的广义遗传力相对较高,分别为98.12%、91.99%、96.37%,在育种中对这些性状可进行早期选择。     

酵母产γ-氨基丁酸发酵条件的研究

目的：研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法：以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果：最适发酵条件为：培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论：发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

酵母产γ- 氨基丁酸发酵条件的研究

目的:研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法:以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果:最适发酵条件为:培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论:发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

离体小麦、向日葵叶片及子叶中γ-氨基丁酸的代谢

离体小麦、向日葵叶片及子叶,在预照光5小时条件下可以利用外源γ-氨基丁酸,形成丙氨酸和谷氨酰胺。小麦叶片中γ-氨基丁酸的脱氨过程主要是γ-氨基丁酸-丙酮酸转氨酶的作用。磷酸钙胶的吸附作用可以将此酶的比活力提高到5.6倍。此转氨酶酶促反应的最适 pH为8.9,在最初反应1小时之内,反应的速度与酶的浓度和反应时间成直线关系,对底物γ-氨基丁酸的米氏常数 Km 为2.6×1~(-3)M。讨论了转氨酶在γ-氨基丁酸代谢中的作用。     

高粱SbGABA-Ts基因的克隆、原核表达及纯化

植物中GABA(γ-氨基丁酸)代谢与植物生长发育、信号传递及逆境响应等过程密切相关,而参与GABA代谢的关键酶GABA-T(γ-氨基丁酸转氨酶)在重要农艺作物中的研究相对滞后。利用同源性分析在高粱基因组数据库中获得两个γ-氨基丁酸转氨酶(SbGABA-T)基因,RT-PCR方法进行基因克隆,并连入原核表达载体pET28a(+),转化E.coli BL21(DE3)进行基因异源表达分析。结果表明,包含SbGABA-T编码区全长的融合蛋白主要在包涵体中表达,而去除了SbGABA-T N端信号肽的融合蛋白以部分可溶的形式存在。进一步优化表达条件,IPTG浓度为1 mmol/L时,16℃低温诱导18h,即可获得大量可溶性融合蛋白。用带His标签的镍柱对融合蛋白进行了纯化。     

蕨菜叶、茎中γ-氨基丁酸的提取分离及含量测定

用渗漉法对蕨菜叶、茎中的γ-氨基丁酸进行了提取,并用柱层析法对提取物进行了分离。采用双波长薄层扫描 法测定其含量,测得蕨菜叶、茎中γ-氨基丁酸的质量分数分别为0.319%、0.141%。采用该法测定γ-氨基丁酸操作简便、 快速,结果稳定。     

γ-氨基丁酸转氨酶灭活剂——3-氨基4-氟丁酸的高效合成法

一种在体内有效的γ-氨基丁酸转氨酶灭活剂——3-氨基4-氟丁酸(1)的合成是分两步进行的。把叔丁基醋酸锂与氟乙腈缩合,生成物用氰硼酸钠在酸性甲醇中还原成1。