增加微生物藻类中生物燃料前体产量的蛋白质因子

微藻是生物燃料原料的一个有前途的来源,因为它们产生三酰基甘油(tag)作为主要的储存脂质,特别是在营养缺乏的条件下。lrl1参与了莱茵衣藻C. reinhardtii,饥饿后期的调控机制,因为其调控可能取决于p状态、细胞生长和其他因素。来源:东京科技

作为传统化石燃料的替代品,生物燃料是一种更加环保和可持续的燃料来源。植物或动物脂肪可以通过酯交换反应转化为生物燃料。特别是,在微小藻类中发现的储存分子三酰甘油(tag)是生物燃料生产中最有希望的脂肪来源之一,因为微藻体积小,易于生长,繁殖迅速。因此,提高微藻tag的产量可以改善生物燃料生产过程。考虑到这一最终目标,东京理工大学的hiroyuki ohta教授和他的同事研究了模型微藻莱茵衣藻产生更多tag的条件。

众所周知,当微藻生长在营养很少的环境中时,会产生更多的标签。然而,根据ohta博士的说法,“虽然低氮环境会导致微藻产生更多的tag,但这大大降低了微藻的生长和繁殖,降低了标签产量的潜在收益。”为了寻找莱茵衣藻C. reinhardtii既能产生更多tag又能生长良好的条件,研究小组给微藻提供了足够的氮,但限制了环境中磷的含量。在这些条件下,标签产量增加,细胞生长仍然得到促进,从而增加tag的总产量。

在这个实验中,科学家们使用共表达分析来鉴定一种莱茵衣藻蛋白,他们称之为脂质重塑调节剂1 (lrl1),这种蛋白在磷限制的环境中参与tag的产生。lrl1基因被破坏的功能分析揭示了磷缺乏下标签积累和莱茵衣藻生长中的额外基因。这些结果一起揭示了这个过程中潜在的生化途径。更好地理解这些途径有可能改善tag——从而改善生物燃料——的生产过程。ohta博士指出,“在营养缺乏的条件下发现标签生产所涉及的蛋白质有朝一日可能会导致增加其产量的方法,最终使生物燃料生产更有效率和成本效益。”这反过来有助于减少我们对化石燃料的依赖,并促进来自微藻的生物燃料的广泛使用。

本文转自:藻类生态链

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