New Phytologist (IF=10.151) 2021-12-20

中国农业科学院油料作物研究所 龚阳敏课题组

长链酰基辅酶A合成酶 (LACS)在脂质代谢中发挥着多种重要作用。虽然它们的功能已在细菌、酵母和植物中被证实，但LACS同工酶调节单细胞产油微藻（包括硅藻三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum）脂质代谢的机制仍然未知。在三角褐指藻中，一个由5个基因组成的家族 (ptACSL1-ptACSL5)编码LACS活性。本研究使用多重CRISPR/Cas9的方法获得了单个lacs敲除/敲低突变体，并确定了它们对不同脂肪酸的底物特异性和亚细胞定位。ptACSL3定位于线粒体中，当细胞被空气鼓泡时，其破坏会导致微藻细胞生长受损以及三酰基甘油 (TAG) 含量降低。此外，ptACSL3突变体中的两种半乳糖甘油脂和磷脂酰胆碱 (PC) 的脂肪酸谱发生改变，其中16:0和16:1的分布显著降低。ptACSL5定位于过氧化物酶体，其基因敲低会导致PC和TAG的增长速率降低以及分子种类发生改变，表明其在控制与脂质合成相关酰基辅酶A的组成方面发挥作用。总之，本研究证明了使用多重CRISPR/Cas9进行基因敲除以产生具有大片段基因缺失突变体的潜力，并深入了解LACS同工酶在产油微藻脂质代谢中的功能。

原文链接：Multiplexed CRISPR/Cas9 editing of the long-chain acyl-CoA synthetase family in the diatom Phaeodactylum tricornutum reveals that mitochondrial ptACSL3 is involved in the synthesis of storage lipids. 

https://doi.org/10.1111/nph.17911