Prolin Dehidrogenaz (ProDH), bitkilerde prolin aminoasidinin katabolizmasında (yıkımında) görev yapan, mitokondri zarına bağlı FAD-bağımlı oksidoredüktaz sınıfında bir enzimdir.
Avokadoda ProDH, özellikle kuraklık, tuzluluk, düşük sıcaklık, oksidatif stres gibi koşullarda enerji üretimi, redoks dengesi ve stres sonrası iyileşme süreçlerinde kilit rol oynar.
ProDH aktivitesi, prolin birikimi (stres sırasında) ve prolin oksidasyonu (iyileşme döneminde) arasında dinamik bir denge sağlar.
Katalitik Reaksiyon
Prolin+FAD→Δ1−Pyrroline−5−Carboxylate(P5C)+FADH2
Bu reaksiyon, P5C Dehidrogenaz (P5CDH) tarafından devam ettirilir:
P5C+NAD+→Glutamat+NADH+H+
Böylece prolin → glutamat dönüşümü gerçekleşir ve mitokondride enerji (ATP) elde edilir.
Enzim Özellikleri
Özellik
Açıklama
Enzim sınıfı
Oksidoredüktaz (EC 1.5.5.2)
Kofaktör
FAD (flavin adenin dinükleotid)
Yerleşim
Mitokondri iç zarı
Optimum pH
7.0–8.0
Optimum sıcaklık
30–35 °C
Aktivasyon koşulları
Stres sonrası toparlanma, oksijen artışı, enerji ihtiyacı
Avokadoda Fizyolojik Rolleri
1. Enerji Metabolizması
ProDH, stres sonrası dönemde biriken prolinin oksidasyonunu sağlar.
Bu süreçte oluşan FADH₂ ve NADH, mitokondride ATP üretimine katkı verir.
Böylece stres sonrası yeniden büyüme ve metabolik canlanma desteklenir.
2. Redoks Dengesinin Korunması
Prolin → P5C dönüşümü sırasında elektron transferi gerçekleşir.
Bu transfer, hücresel redoks homeostazını düzenler.
ProDH aktivitesi, aşırı ROS (reaktif oksijen türleri) üretimini sınırlayarak antioksidan sistemlerle (SOD, CAT, GR) etkileşim içindedir.
3. Stres Sonrası İyileşme
Kuraklık, tuzluluk veya düşük sıcaklık gibi stres koşullarında prolin birikir (koruyucu osmolite).
Stres ortadan kalkınca ProDH aktivitesi artar → prolin yıkımı başlar.
Bu dönüşüm, enerji kaynağı ve C-N (karbon-azot) dengesi için önemlidir.
4. Programlı Hücre Ölümü (Senesens) ve Olgunlaşma
Aşırı ProDH aktivitesi, P5C aracılığıyla H₂O₂ üretimini tetikleyebilir.
Bu, olgunlaşma ve yaşlanma sinyali olarak görev yapabilir.
Avokado olgunlaşmasında, etilenle birlikte artan ProDH aktivitesi, enerji ve redoks akışını yönetir.
5. Hasat Sonrası Dönem
Soğuk depolama sonrası, enerji yenilenmesi için ProDH aktivitesi yükselir.
Bu, dokuların metabolik stabilizasyonunu sağlar.
Ancak aşırı aktivite, oksidatif zararlara yol açabileceğinden antioksidan uygulamalarıyla dengelenmelidir.
