Asetil-KoA karboksilaz (ACCase), aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde yağ asidi biyosentezinin hız sınırlayıcı (rate-limiting) enzimi olarak görev yapar.
Bu enzim, asetil-KoA’yı malonil-KoA’ya dönüştürür ve bu reaksiyon, lipid (yağ) sentezinin ilk ve en kritik basamağıdır.
Aspir, yağ içeriği yüksek bir bitki olduğundan (yaklaşık %30–40), ACCase aktivitesi özellikle tohum dolgunlaşma döneminde belirgin şekilde artar.
Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyonu
Özellik
Açıklama
Tam adı
Asetil-KoA Karboksilaz (EC 6.4.1.2)
Reaksiyon Denklemi
Asetil-CoA + HCO₃⁻ + ATP → Malonil-CoA + ADP + Pi
Cofaktörler
Biotin (B₇ vitamini), Mg²⁺, ATP
Yerleşim yeri
Kloroplast (plastid formu) ve sitozol
Alt Birimler
Biotin karboksilaz, karboksil taşıyıcı protein (BCCP), karboksiltransferaz
Optimum pH
7.5 – 8.0
Aspir Bitkisinde ACCase’in Fizyolojik Rolleri
Süreç / Görev
ACCase’in Rolü
Açıklama
Yağ Asidi Sentezi
Asetil-CoA → Malonil-CoA dönüşümünü katalizler
Bitkide trigliserid ve fosfolipid sentezinin başlangıcıdır.
Tohum Gelişimi ve Dolgunluğu
Lipid birikimini destekler
Aspir tohum yağ veriminin belirleyici basamağıdır.
Enerji Depolama
Karbon akışını yağ sentezine yönlendirir
Fotosentezden gelen karbonu yağ formunda depolar.
Stres Toleransı ve Zararlı Tepkiler
Lipid tabakalarının stabilitesini korur
Soğuk, kuraklık ve ozmotik stres koşullarında hücre zarını korur.
Fotosentetik Etkinlik
Kloroplast zar yapısını destekler
Membran fosfolipidlerinin sentezine katkı verir.
Aspirde ACCase Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Işık ve Karbon Kaynağı: Fotosentezle gelen karbon akışı ACCase aktivitesini artırır.
Biotin (B₇ vitamini) düzeyi: Enzimin aktifliğinde zorunlu kofaktördür.
Mg²⁺ ve ATP mevcudiyeti: Reaksiyonun enerji bağımlı aşamalarında gereklidir.
Sıcaklık: 25–30 °C optimum aralık; aşırı sıcaklıkta aktivite azalır.
Gelişim Dönemi: Tohum dolgunluğu ve lipid birikimi sırasında en yüksek aktivite görülür.
Azot-fosfor dengeli gübreleme (yüksek karbon akışını desteklemek için).
Ilıman sıcaklık ve yeterli ışık koşulları.
ACCase İnhibitörleri (Bitki Koruma Bağlamında)
Bazı yabancı ot ilaçları (örneğin sethoxydim, quizalofop, haloxyfop) ACCase’yi hedef alır, ancak aspir gibi geniş yapraklı bitkilerde plastidik ACCase formu bu inhibitörlere karşı doğal dirençlidir.
Bu özellik, aspirin ACCase-herbisitlerine dayanıklı bir yağ bitkisi olmasını sağlar.