李宏業課題組在代謝工程領域權威期刊《Metabolic Engineering》發表脂類代謝成果
2016-07
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微藻的脂類物質含量及組成直接影響着微藻在水産、營養保健、生物能源等領域的應用,是微藻資源高值化利用中的重要評價指标。由于藻類獨特的生存環境造成其代謝途徑及代謝物成分與陸生生物有很大不同,基因組情況複雜,研究困難。對微藻脂類合成的調控機制的認知不足,使得微藻藻株改良研究的進展緩慢。
生科院李宏業教授課題組圍繞微藻脂類物質合成與累積開展了研究,在代謝工程領域頂級研究期刊《Metabolic Engineering》(IF:8.2)發表論文,報道了産油微藻代謝工程調控的關鍵節點。課題組構建了典型産油微藻三角褐指藻的遺傳轉化體系,對其脂質代謝網絡潛在關鍵節點進行了挖掘,發現了一種新型的定位于線粒體的蘋果酸脫氫酶,具有很強的促NADPH生成的作用,可提供胞内豐富的還原力,促進脂肪酸的合成。基于這一發現,成功獲得顯著上調表達該酶的工程藻株,工程藻株的生長速率與野生型藻類似,而藻細胞顯著增大,中性脂含量提高達2.5倍,從幹重的23.3%提高到突破性的57%。工程藻株在保持高生物量的同時,獲得了高脂質含量,綜合性狀優于已報道的産油微藻。研究結果也表明了微藻的脂質累積具有其獨特的機制,豐富了對脂類代謝的認知。研究成果得到了國内外同行的高度關注,文章發表後被ScienceDirect評為當季下載量最多文章之一“The most downloaded articles from ScienceDirect in the last 90 days”。
本項研究為微藻高值化利用提供了理論支撐和新的思路,相關成果申請了發明專利。李宏業教授為通訊作者,太阳集团app首页為獨立完成單位。本研究得到了科技部科技支撐計劃課題和國家自然科學基金等項目的資助。
激光共聚焦顯微鏡下成像。A) 工程藻細胞; B) 野生藻細胞。
論文鍊接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717614001244
Genetic improvement of the microalga Phaeodactylum tricornutum for boosting neutral lipid accumulation