Yağ Asidi Sentaz (FAS) Yağ Asidi Sentaz (FAS) , ayçiçeğinde (Helianthus annuus) yağ asidi biyosentezinin merkezinde yer alan çok fonksiyonlu bir enzim kompleksidir . Bu enzim, asetil-CoA ve malonil-CoA’dan başlayarak 16–18 karbonlu yağ asitlerinin sentezini sağlar. Tohum, yaprak ve kloroplast dokularında aktif olup, özellikle tohum gelişimi ve enerji depolanması aşamalarında maksimum aktivite gösterir.
1. Enzimin Tanımı ve Genel Görevleri
Özellik Açıklama
Tam Adı Fatty Acid Synthase (FAS, EC 2.3.1.85)
Görev Asetil-CoA ve malonil-CoA’yı kullanarak doymuş uzun zincirli yağ asitleri sentezler (C16:0, C18:0).
Ana Tepkime Asetil-CoA + 7 Malonil-CoA + 14 NADPH → Palmitik Asit (C16:0) + 7 CO₂ + 8 CoA + 14 NADP⁺ + 6 H₂O
Kofaktörler NADPH, ATP, Mg²⁺
Lokalizasyon Kloroplast stroması (bitkilerde plastidiyal FAS kompleksi)
2. FAS Kompleksinin Bileşen Enzimleri Bitkilerde FAS, ayrı protein alt birimleri hâlinde bulunur (hayvanlardaki gibi tek bir polipeptid zinciri değildir).
Enzim Bileşeni Kısaltma Fonksiyon
Asetil-CoA Karboksilaz ACCase Asetil-CoA → Malonil-CoA dönüşümü
Malonil-CoA:ACP Transasillaz MCAT Malonil grubunu ACP’ye aktarır
β-Ketoasil-ACP Sentaz KAS I, II, III Zincir uzatmayı katalizler
β-Ketoasil-ACP Redüktaz KAR Karbonil indirgenmesi
β-Hidroksiacil-ACP Dehidrataz HAD Su uzaklaştırma basamağı
Enoyl-ACP Redüktaz EAR Çift bağ indirgenmesi
Açil Taşıyıcı Protein ACP Yağ asidi zincirini taşır
Tiyoesteraz FATA / FATB Yağ asidinin zincirden serbest bırakılması
3. Yağ Asidi Sentez Yolu (Özet) 1 Asetil-CoA → Malonil-CoA (ACCase ile)2 ACP’ye bağlanma → Kondenzasyon (KAS) 3 Redüksiyon → Dehidrasyon → Redüksiyon döngüsü 5 Palmitik (C16:0) veya Stearik (C18:0) asit serbest bırakılır
- Süreç, plastidiyal FAS tarafından yürütülür; ardından yağ asitleri endoplazmik retikuluma taşınır ve TAG sentezine (GPAT → DGAT → TAG) katılır.
4. Ayçiçeğinde Fizyolojik Rolü
Süreç FAS’ın Rolü Etkisi
Tohum Dolumu Yeni yağ asidi sentezi Yüksek yağ verimi
Kloroplast Zar Yenilenmesi Membran fosfolipid sentezi Fotosentez verimliliği
Kuraklık / Soğuk Stresi Doymamışlık oranını ayarlama Zar akışkanlığı ve dayanıklılık
Embriyo Gelişimi Enerji rezervi oluşturma Çimlenme performansı
5. FAS Aktivitesini Düzenleyen Faktörler
Faktör Etki Açıklama
Işık Pozitif Fotosentez kaynaklı asetil-CoA artışı
Azot / Karbon Oranı Dengeleyici Karbon fazlası yağ asidi sentezini tetikler
Hormonlar (ABA, GA) Düzenleyici ABA → enerji koruma, GA → sentez hızlanması
Sıcaklık Kritik Düşük sıcaklıkta doymamış yağ oranı artar
6. Moleküler Özellikler
Özellik Bilgi
Gen Ailesi HaKAS, HaFATA, HaFATB, HaACC
Protein Uzunluğu 400–600 aa (alt birim)
Moleküler Ağırlık (Kompleks) ~500 kDa
Optimum pH 7.5–8.0
Kofaktör NADPH
Ana Ürün Palmitik (C16:0), Stearik (C18:0) Asit
7. Tarımsal ve Endüstriyel Önemi
Uygulama Amaç Sonuç
Yağ Verimini Artırma FAS genlerinin aşırı ifadesi Daha yüksek tohum yağ içeriği
Yağ Kalitesini İyileştirme FAS + Desatüraz gen dengesi Oleik / linoleik oranı optimize edilir
Biyodizel Üretimi Yüksek yağlı çeşitler Enerji verimliliği artar
Soğuk / Kuraklık Toleransı FAS aktivitesinin korunması Hücre zar stabilitesi devam eder
8. Özetle
Yağ Asidi Sentaz (FAS) , ayçiçeğinde yağ sentezinin merkezidir.
Plastidiyal FAS kompleksi , doymuş yağ asitlerinin sentezini gerçekleştirir.
FAD2 (Δ12-Desatüraz) ile birlikte çalışarak yağın oleik/linoleik oranını belirler.
Verim, yağ kalitesi ve stres dayanımı bu enzimin etkinliğiyle doğrudan ilişkilidir.
