TITLE

γ-Aminobutyrate transaminase limits the catabolism of γ-aminobutyrate in cold-stressed Arabidopsis plants: insights from an overexpression mutant

AUTHOR(S)
P.Simpson, Jeffrey; M.Clark, Shawn; Portt, Andrea; L.Allan, Wendy; Makhmoudova, Amina; Rochon, Amanda; J.Shelp, Barry
PUB. DATE
May 2010
SOURCE
Botany;May2010, Vol. 88 Issue 5, p522
SOURCE TYPE
Academic Journal
DOC. TYPE
Article
ABSTRACT
We tested the hypothesis that γ-aminobutyrate transaminase (GABA-T) regulates the supply of succinate semialdehyde for succinate semialdehyde dehydrogenase or NADPH-dependent glyoxylate/succinate semialdehyde reductase 1 (GLYR1) during stress. Constitutive overexpression (OX) lines of GABA-T were generated in Arabidopsis via the floral-dip method for Agrobacterium-mediated transformation. Polymerase chain reaction enabled selection of four transgenic lines with higher GABA-T transcript levels than the wild-type (WT), but assay of cell-free leaf extracts revealed that only OX1 had elevated GABA-T activity. Brief cold treatments (4 °C exposure for 20 min or 1 h in the dark) increased leaf GABA concentrations in both the WT and OX1, but the concentrations in OX1 were consistently lower. These findings confirm that GABA-T limits the catabolism of GABA when its production is stimulated by stress, and suggest a bioengineering strategy for improving the availability of succinate semialdehyde for the Krebs cycle or GLYR1, a potential redox-modulating reaction during stress. Les auteurs ont vérifié l’hypothèse selon laquelle la γ-aminobutyrate transaminase (GABA-T) régule la disponibilité de succinate semialdéhyde pour la succinate semialdéhyde déshydrogénase ou la glyoxylate dépendante du NADPH/succinate semialdéhyde réductase 1 (GLYR1) durant un stress. Des lignées à surexpression constitutive (OX) de GABA-T ont été générées chez Arabidopsis via une transformation réalisée par Agrobacterium selon la méthode de l’immersion florale. La réaction de polymérase en chaîne a permis la sélection de quatre lignées transgéniques avec des niveaux de transcription GABA-T plus élevés que les lignées sauvages, mais l’analyse d'extraits foliaires sans cellule a révélé que seul OX1 avait une activité GABA-T élevée. De brefs traitements au froid (une exposition à 4  C pendant 20 min ou 1 h dans le noir) augmentaient la concentration de GABA dans les feuilles autant pour les lignées sauvages que pour OX1, mais les concentrations chez OX1 étaient systématiquement plus faibles. Ces observations confirment que la GABA-T limite le catabolisme de GABA lorsque sa production est stimulée par un stress, et suggèrent une stratégie de génie génétique pour améliorer la disponibilité de succinate semialdéhyde pour le cycle de Krebs, ou de GLYR1, un modulateur potentiel du processus redox pendant un stress.
ACCESSION #
51991054

 

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