辛 一 , 路延笃 徐 健

(1. 中国科学院 青岛生物能源与过程研究所 单细胞中心, 山东 青岛 266101； 2. 中国科学院大学, 北京100049)

微藻是一类在自然界中分布广泛的光合单细胞生物的总称[1]。在逆境胁迫时, 许多微藻可在胞内大量积累三脂酰甘油(triacylglycerol, TAG), 因此, 开发微藻产油被视作未来生物能源的一个重要发展方向[2]。目前,该领域主要侧重于优良藻种的选育, 但对微藻合成TAG的代谢和调控机制仍然了解得不够全面。

在高等动、植物中, TAG生物合成的研究较为深入, Kennedy途径是其中最重要的合成途径之一[3],根据组学分析和功能基因鉴定可知, 该途径也在微藻TAG的合成中发挥重要作用[4]。在Kennedy途径中, 三个脂酰辅酶 A依次将脂酰基转移到甘油-3-磷酸上, 最终形成TAG, 脂酰辅酶A： 二脂酰甘油酰基转 移 酶 (acyl-CoA： diacylglycerol acyltransferase,DGAT)作为该途径的限速酶[5], 催化第三个脂酰辅酶A与二酰基甘油(diacylglycerol, DAG)形成TAG。目前共发现三种DGAT亚家族——DGAT1、DGAT2和DGAT3。其中, DGAT1属于膜结合的O-酰基转移酶家族, 含有至少 6个跨膜区[6]。DGAT1在高等植物种子的油脂积累中发挥重要作用, 其表达水平还影响着 TAG的脂肪酸链组成[7]。在三角褐脂藻中,DGAT1对饱和的C16和C18底物具有偏好性, 且利用可变剪切来调节其TAG合成酶的活性[8]。

微拟球藻(Nannochloropsis spp.)是一类单细胞真核微藻, 属于不等鞭毛亚门, 真眼点藻纲, 属内目前已命名6个种[9]。由于其具备含油量较高、生长速度较快等特点, 因而被视为最具工业应用潜力的产油微藻之一[10]。由于微拟球藻在自然界中广泛分布,且位于海洋食物链的起始端, 因此研究其包括 TAG合成在内的碳流分配, 对于理解海洋碳循环也具有重要意义[11]。……