NoPDAT的细胞定位(A，绿色和红色荧光分别是NoPDAT-eGFP融合蛋白和叶绿体信号)，中性脂质的减少(B)和总脂肪酸和TAG含量的变化(C)，由NoPDAT敲除引起。来源:IHB

微绿球藻是一组单细胞真核生物，属于真水藻纲。目前，该属中有7种已鉴定的物种具有高的光合效率、生物量和油含量(三酰基甘油，或TAG)，并富含二十碳五烯酸(EPA)，使其成为工业生产EPA的优质原料。

海洋微绿球藻被认为是工业上重要的单细胞工厂脂质生产因为它生长快，脂肪含量高。其基因组包含多达13种酰基辅酶a:二酰基甘油(DAG)酰基转移酶(NoDGATs)，它们有助于应激和非应激相关的TAG生物合成，并提出了独特的N. oceanica磷脂:DAG酰基转移酶(NoPDAT)是否是关键的，以及在什么条件下和在什么程度上有助于TAG生物合成的问题。

由中国科学院水生生物研究所(IHB)的胡汉华教授领导的研究小组最近研究了NoPDAT在N. oceanica中的功能和生理作用。这项研究发表在植物生理学.

十多年来，胡教授的团队对上述藻株进行了一系列的基础研究。他们首先在所有六种海洋物种中建立了基于聚合酶链式反应产物的高效遗传转化系统和基于RNA干扰的基因敲除系统。

研究人员通过化学预处理在该属唯一的淡水藻类微绿球藻中实现了基于电穿孔的高效遗传转化。

说明NoPDAT在N. oceanica脂质代谢中作用的假设工作模型。来源:IHB

他们发现NoPDAT位于最外面的质体膜，叶绿体内质网。基于遗传分析，NoPDAT在氮限制条件下对TAG生物合成的贡献至少为30%,并且NoPDAT敲除没有通过DGATs触发任何补偿机制。

通过对极性脂质的半定量薄层色谱分析，研究人员还发现，NoPDAT敲低导致细胞中一类新的磷脂酰乙醇胺(PEs)的大量积累，这种含有16:0，16:1和18:1脂肪酸的特殊PE(称为“LU-PE”)不同于含有多不饱和脂肪酸(C20:4和C20:5)的细胞内功能性PEs。

此外，细胞内LU-PE含量与二氧化碳(CO2)文化上的专注。

参与PE体内平衡的基因的过度表达和/或敲除的结果表明，LU-PE在N. oceanica中的积累与此无关基因并且NoPDAT单独负责观察到的轮廓变化。

总之，这项研究揭示了NoPDAT途径平行于且独立于产油的NoDGAT途径。当PDAT介导的TAG生物合成受到损害或在高CO存在的胁迫下，LU-PE可以作为海洋新孢子虫中光合同化碳的替代碳汇2水平。

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