Bilgi Bankası

Asetil-KoA Karboksilaz (ACCase)

Tanım ve Genel Özellikler

Asetil-KoA Karboksilaz (ACCase), bitkilerde yağ asidi biyosentezinin hız sınırlayıcı (rate-limiting) enzimi olup, asetil-KoA’yı malonil-KoA’ya dönüştüren bir karboksilazdır.
Avokadoda ACCase, yağ asidi sentezi, enerji metabolizması, karbon fiksasyonu ve olgunlaşma sürecinde lipid birikimi için kritik öneme sahiptir.

Avokado, yağ oranı yüksek bir meyve (%15–30 lipid), bu nedenle ACCase aktivitesi özellikle meyve gelişimi ve olgunlaşması sırasında maksimum düzeye ulaşır.

Katalitik Reaksiyon

Asetil−CoA+HCO3−+ATP→Malonil−CoA+ADP+PiAsetil-CoA + HCO₃⁻ + ATP → Malonil-CoA + ADP + Pi

Bu reaksiyon, yağ asidi sentezinin ilk ve hız belirleyici basamağıdır.

ACCase Enziminin Özellikleri

Özellik Açıklama
Enzim sınıfı Ligaz (EC 6.4.1.2)
Kofaktörler Biotin, Mg²⁺, ATP
Optimum pH 7.5–8.5
Optimum sıcaklık 30–40 °C
Yerleşim Plastit (yağ sentezi formu) ve Sitoplazma (metabolik form)
Alt birimler Biotin-karboksil taşıyıcı protein (BCCP), karboksilaz alt ünitesi, transferaz alt ünitesi

Avokadoda Fizyolojik Rolleri

1. Yağ Asidi ve Lipid Biyosentezi

  • ACCase, malonil-CoA oluşumunu katalizler; bu bileşik, yağ asidi zincir uzamasının temel substratıdır.

  • Meyve gelişimi boyunca yüksek ACCase aktivitesi → trigliserid birikimi artışı.

  • Özellikle palmitik, oleik ve linoleik asit sentezinde belirleyicidir.

  • Bu süreç, avokadonun yüksek besin değeri ve yağ kalitesini oluşturur.

2. Meyve Büyümesi ve Olgunlaşma

  • Olgunlaşma sırasında ACCase aktivitesi artar; yağ sentezi hızlanır, enerji depolanması gerçekleşir.

  • Etilen üretimi ve yağ asidi oksidasyonu arasında metabolik koordinasyon vardır.

  • Yüksek ACCase aktivitesi → yağlı doku gelişimi, aroma bileşenlerinin (esterler, aldehitler) oluşumu.

3. Enerji Metabolizması ve Karbon Dengeleme

  • Asetil-CoA, karbon metabolizmasının merkezindedir.

  • ACCase, karbonun yağ formunda depolanmasına yön verir.

  • Böylece, şeker fazlası yağ formuna çevrilir → hücrede enerji dengesi sağlanır.

4. Stres Toleransı

  • Kuraklık veya tuzluluk altında, membran lipid bileşimi değişir.

  • ACCase aktivitesi, doymamış yağ asidi sentezini destekleyerek zar akışkanlığını korur.

  • Bu durum, hücre bütünlüğü ve redoks homeostazı için önemlidir.

5. Hasat Sonrası Dönem

  • Soğuk depolamada yağ asidi dönüşümleri (β-oksidasyon) ACCase kontrolünde azalır.

  • Enzim aktivitesi azaldığında, yağ asidi sentezi durur, enerji üretimi düşer → erken yaşlanma.

Fenolojik Dönemlere Göre ACCase Aktivitesi

Fenolojik Evre ACCase Aktivitesi Fizyolojik Etki
10–29: Sürgün ve Yaprak Gelişimi Orta Hücre zarı lipit sentezi
30–49: Tomurcuk Gelişimi Orta Karbon rezervi artışı
50–69: Meyve Tutumu ve Büyüme Yüksek Yağ sentezi başlangıcı
70–89: Meyve Olgunlaşması Çok yüksek Yağ birikimi, tat ve aroma gelişimi
90–99: Hasat Sonrası Orta Enerji dengesi, lipid stabilitesi

ACCase Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Faktör Etki
Işık ve fotosentez Asetil-CoA üretimini artırır
Etilen ACCase ekspresyonunu artırır
Şeker düzeyi (sakkaroz) Substrat akışını artırır
N ve Mg beslenmesi Kofaktör olarak aktivasyonu destekler
Soğuk depolama Aktiviteyi düşürür
Brassinosteroid ve sitokinin Enzim sentezini uyarır

ACCase ve Diğer Enzimlerle İlişkisi
Enzim Rol ACCase ile İlişki
Yağ Asidi Sentaz (FAS) Zincir uzatma ACCase substrat sağlar (Malonil-CoA)
Sükzinat Dehidrogenaz (SDH) Enerji üretimi ATP gereksinimini karşılar
Malat Dehidrogenaz (MDH) NADH/NAD⁺ dengesi Redoks desteği sağlar
Lipaz Yağ yıkımı ACCase ile ters yönde çalışır

Avokadoda ACCase Aktivitesinin Önemi

  • Yağ asidi sentezinin başlangıç basamağını kontrol eder.

  • Meyvenin yağ içeriği, besin değeri ve tat profili üzerinde doğrudan etkilidir.

  • Olgunlaşma, enerji metabolizması ve stres dayanıklılığı süreçlerini yönetir.

  • Hasat sonrası kalite ve dayanıklılık için stratejik bir biyokimyasal göstergedir.

İlaç Önerileri