酶可以帮助加速生物燃料的生产

2020-01-02 259藻类

东京理工学院的研究人员已经瞄准了一种属于甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)家族的酶,酶可以帮助加速生物燃料的生产,将其作为从红藻蓝藻中增加生物燃料产量的一个有希望的目标。

研究背景

众所周知,藻类在诸如缺氮等不利条件下会储存大量的油,这些油被称为三酰甘油(tag)。准确地理解它们是如何做到这一点的,对于生物技术部门来说至关重要,因为标签可以转换成生物柴油。为此,科学家们正在研究单细胞红藻作为一种模式生物,以探索如何提高标签的生产。

日本东京理工学院创新研究所化学与生命科学实验室由Sousuke Imamura领导的一项研究,已经证明一种名为GPAT1的酶在单细胞红藻中,即使在正常生长条件下,也就是在不需要诱导应激的情况下,在标记积累中起重要作用。

值得注意的是,该团队证明,与对照组相比,过表达GPAT1的单细胞红藻菌株的TAG产量可以增加56倍以上,而且对藻类生长没有任何负面影响。

酶可以帮助加速生物燃料的生产

他们发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的发现,是对Imamura和其他人之前的研究的后续,此前的研究表明,两种GPATs,即GPAT1和GPAT2,可能与单细胞红藻的标记积累密切相关。

研究人员说:“我们的结果表明,酶可以帮助加速生物燃料的生产,GPAT1催化的反应是单细胞红藻中标签合成的限速步骤,将是微藻中提高标签产量的潜在目标。”

该团队计划继续探索GPAT1和GPAT2如何参与标签积累。下一步的重要工作是识别控制相关基因表达的转录因子。

他们说:“如果我们能够识别这些调控因子并修改它们的功能,TAG的生产效率将会进一步提高,因为转录因子会影响包括GPAT1相关基因在内的一系列基因的表达。”“这种基于标签合成的基本分子机制的方法,应该会导致利用微藻成功生产商用生物燃料。”

引用

Tokyo Institute of Technology. "Harnessing energy from algae: Enzyme could help accelerate biofuel production." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 August 2018.
www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180817093755.htm.

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