Glycerol-3-fosfat acyltransferaz (GPAT) Glycerol-3-fosfat açiltransferaz (GPAT), aspir (Carthamus tinctorius L. ) bitkisinde triasilgliserol (TAG) biyosentezinin ilk hız sınırlayıcı enzimi olarak görev yapar.gliserol-3-fosfat ile yağ asidi-CoA arasında esterleşme tepkimesini katalizleyerek lizofosfatidik asit (LPA) oluşturur.yağ sentezinin başlangıcını belirler ve özellikle tohum dolgunlaşması (lipid akümülasyonu) döneminde maksimum seviyeye ulaşır.
Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyonu
Özellik Açıklama
Tam adı Glycerol-3-Phosphate Acyltransferase (EC 2.3.1.15)
Reaksiyon Denklemi Glycerol-3-phosphate + Acyl-CoA → Lysophosphatidic acid (LPA) + CoA
Yerleşim yeri Endoplazmik retikulum ve kloroplast zarı
Enerji gereksinimi Dolaylı NADPH bağımlı (yağ asidi aktivasyonuna bağlı)
Cofaktörler Mg²⁺, CoA, NADPH
Optimum pH 7.2 – 7.8
Aspir Bitkisinde GPAT’ın Fizyolojik Rolleri
Süreç / Görev GPAT’ın Rolü Açıklama
Triasilgliserol Sentezi (TAG) Glycerol omurgasına ilk yağ asidini bağlar TAG sentezinin ilk basamağıdır.
Fosfolipid Biyosentezi Membran lipidlerinin sentezine katkı sağlar Hücre zarının yapısal stabilitesini düzenler.
Tohum Gelişimi ve Yağ Depolanması LPA ve PA üretimi Tohumda enerji deposu oluşturur.
Stres Yanıtı ve Soğuk Toleransı Membran lipid doymamışlık oranını düzenler Soğuk koşullarda zar akışkanlığını korur.
Karbon-Azot Dengesi Fotosentez ürünlerinin yağ formunda depolanmasını sağlar C/N dengesini optimize eder.
Aspirde GPAT Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Işık ve Karbon Akışı: Fotosentez hızlandıkça substrat (glycerol-3-P) artar, GPAT aktivitesi yükselir.
Sıcaklık: 20–30 °C optimum; düşük sıcaklıkta bazı izoformlar (özellikle GPAT9 ) soğuk toleransına katkı sağlar.
Besin Elementleri: Mg²⁺ ve S eksikliği lipid metabolizmasını yavaşlatır.
Hormonlar: Sitokinin, Brassinosteroid (BRs) ve Jasmonat (JA) GPAT gen ekspresyonunu uyarır.
Gelişim Dönemi: Çiçeklenme sonrası (R4–R6) dönemde maksimum aktivite görülür.
GPAT’ın Triasilgliserol (TAG) Biyosentez Yolu İçindeki Yeri Glycerol-3-Phosphate → (GPAT) → Lysophosphatidic Acid (LPA) → (LPAAT) → Phosphatidic Acid (PA) → (PAP) → Diacylglycerol (DAG) → (DGAT) → Triacylglycerol (TAG)
Aspirde GPAT → LPAAT → DGAT zinciri , tohum yağının kalitesini ve miktarını doğrudan belirler.
Aspirde GPAT Aktivitesini Artıran Uygulamalar
Brassinosteroid (BRs) + Jasmonat (JA) kombinasyonları → GPAT gen ekspresyonunu artırır.
Mg, S ve B içeren mikro besin gübreleri → lipid metabolizmasını destekler.
Ilıman sıcaklık (25 °C) ve dengeli sulama → yağ birikimi için optimum koşul.
Fotosentez artırıcı biyostimülantlar → karbon akışını lipid sentezine yönlendirir
Aspir Yağ Sentez Zincirindeki Yeri Asetil-CoA → (ACCase) → Malonil-CoA → (FAS) → Yağ Asidi-CoA → (GPAT) → LPA → (LPAAT, DGAT) → TAG (Depo Yağı)
