Communications biology (IF=6.268) 2021-04-09

日本神户大学工程生物学研究中心 Tomohisa Hasunuma课题组

光暗循环是室外培养微藻的必要条件，但往往不利于脂质的积累。该研究旨在鉴定能在室外条件下有效改善脂质积累的代谢工程藻株。为此，作者通过光暗条件筛选，设计了一种富含脂质的衣藻突变体KOR1。在暗条件下，二氧化碳的固定受到抑制，KOR1中的碳水化合物被快速降解，而脂质和类胡萝卜素含量累积。进一步研究发现，KOR1中的一个编码淀粉脱支酶的基因ISA1基因上有大量的突变。动态时程分析以及代谢组分析表明，KOR1的代谢物在光暗循环过程中有很大的差别。在光照周期内，二氧化碳在糖酵解中间体中通量增加，小淀粉样颗粒的形成增强，并在下一个黑暗循环中有效地重新分配。该研究表明，破坏淀粉分支酶可以加速碳水化合物重新分配给脂质和类胡萝卜素，进而提高光/暗条件下的生物燃料生产。

原文及链接：Enhancing carbohydrate repartitioning into lipid and carotenoid by disruption of microalgae starch debranching enzyme

https://doi.org/10.1038/s42003-021-01976-8