Yağ Asidi Sentaz (FAS), aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde yağ biyosentezinin merkezinde yer alan çok fonksiyonlu bir enzim kompleksidir.
Bu kompleks, Asetil-KoA Karboksilaz (ACCase) tarafından üretilen malonil-KoA’yı kullanarak uzun zincirli yağ asitlerini (C₁₆–C₁₈) sentezler.
Aspir, özellikle linoleik asit (C18:2, ω-6) açısından zengin olduğu için FAS aktivitesi, tohum olgunlaşma evresinde oldukça yüksektir.
Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyon Şeması
| Özellik |
Açıklama |
| Tam adı |
Yağ Asidi Sentaz Kompleksi (EC 2.3.1.85) |
| Temel Reaksiyon |
Asetil-CoA + 7 Malonil-CoA + 14 NADPH → Palmitik Asit (C₁₆:₀) + 7 CO₂ + 14 NADP⁺ + 8 CoA |
| Yerleşim yeri |
Kloroplast (bitki tipi FAS) |
| Enerji Kaynağı |
NADPH ve ATP |
| Cofaktör |
Biotin, ACP (Acyl Carrier Protein) |
| Optimum pH |
7.2 – 7.8 |
Aspirde FAS Kompleksinin Yapısı ve Bileşenleri
| Alt Enzim / Modül |
Görevi |
Açıklama |
| Karboksil taşıyıcı protein (ACP) |
Zincir taşıyıcısı |
Yağ zincirinin sentez boyunca taşınmasını sağlar. |
| Ketoaçil Sentaz (KS) |
Zincir uzatma |
Malonil gruplarının kondensasyonunu katalizler. |
| Ketoaçil Redüktaz (KR) |
İlk indirgeme basamağı |
NADPH kullanarak keto grubunu hidroksile indirger. |
| Dehidrataz (DH) |
Su uzaklaştırma |
Doymamış bağ oluşturur. |
| Enoyl Redüktaz (ER) |
Son indirgeme basamağı |
Doymuş zincir üretimiyle tur döngüsünü tamamlar. |
| Tiyolaz / Terminatör Enzim |
Zincir serbest bırakma |
Palmitat veya stearat zincirini serbestleştirir. |
Aspir Bitkisinde FAS’in Biyolojik Rolleri
| Süreç / Görev |
FAS’in Rolü |
Açıklama |
| Yağ Asidi Biyosentezi |
Asetil-KoA’dan uzun zincirli yağ asitleri üretir |
Lipid sentezinin ana yolu |
| Tohum Gelişimi ve Dolgunluğu |
Lipid depolanmasını sağlar |
Aspir yağ veriminin en kritik evresi |
| Zar Stabilitesi ve Sıcaklık Toleransı |
Membran lipid doymamışlığını düzenler |
Hücre zar akışkanlığını korur |
| Enerji Depolama |
Fotosentez kaynaklı karbonun depo yağa dönüşümü |
Bitkinin enerji stratejisini belirler |
Aspirde FAS Aktivitesini Etkileyen Faktörler
-
Işık ve Karbon Akışı: Fotosentezden gelen karbon ve NADPH miktarı FAS aktivitesini artırır.
-
Biotin ve Mg²⁺ düzeyi: Kofaktör olarak kritik öneme sahiptir.
-
Sıcaklık: 25–30 °C optimum; yüksek sıcaklıkta enzim denatüre olabilir.
-
Gelişim Dönemi: Tohum dolgunlaşma döneminde (R5–R7) FAS aktivitesi maksimumdur.
-
Hormonlar: Sitokininler, brassinosteroidler ve jasmonat, FAS gen ekspresyonunu uyarır.
Aspirde FAS Aktivitesini Artıran Uygulamalar
-
Biotin ve Mg destekli yaprak gübreleri.
-
BRs (Brassinosteroid) + GA₃ kombinasyonu.
-
Fotosentezi artıran aminoasit–şeker kompleksli biyostimülantlar.
-
Optimum su ve azot yönetimi (yağ sentezi için karbon/azot dengesi).
ACCase–FAS Etkileşimi
ACCase, FAS için malonil-CoA substratını sağlar.
Bu iki enzim kompleksi birlikte çalışarak yağ biyosentezinin çekirdek basamağını oluşturur:
Asetil-CoA → (ACCase) → Malonil-CoA → (FAS) → Uzun Zincirli Yağ Asidi (C₁₆–C₁₈)
