東京工業(yè)大學和東北大學的合作研究成果提高了藻類淀粉的大規(guī)模生產(chǎn)前景，藻類淀粉是生物燃料和其他可再生材料的寶貴生物資源。這種生物基產(chǎn)品具有替代化石燃料的潛力，有利于可持續(xù)系統(tǒng)和社會發(fā)展。
東京工業(yè)大學創(chuàng)新研究院化學與生命科學實驗室的Imasukedong村領導的研究團隊發(fā)現(xiàn)了控制藻類中淀粉含量水平的“轉(zhuǎn)換”。
根據(jù)《植物雜志》的報道，這項研究的重點是單細胞紅藻藍鰭金槍魚。研究人員已經(jīng)證明，通過滅活TOR(雷帕霉素的靶標)，一種已知在細胞生長中起重要作用的蛋白激酶[1]，可以顯著提高裂殖吸蟲的淀粉含量。
他們觀察到，通過接觸雷帕霉素使TOR失活12小時后，淀粉水平顯著增加，這導致48小時后淀粉水平顯著增加10倍。
重要的是，本研究詳細闡述了淀粉含量顯著增加的機理。研究人員使用了一種叫做液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)的方法來檢測50多種蛋白質(zhì)結(jié)構的細微變化，這些結(jié)構可能參與了“開放”淀粉積累的過程。因此，他們確定GLG1是感興趣的關鍵蛋白。GLG1的作用方式與糖原相似，糖原是一種在酵母和動物細胞中發(fā)現(xiàn)的酶，已知參與淀粉(或糖原)合成的起始。
尋求擴大生物燃料和增值生物化學品生產(chǎn)的廣泛行業(yè)將對這一機制產(chǎn)生巨大興趣。
例如，研究成果可以加速生產(chǎn)環(huán)境友好的燃料添加劑、藥品、化妝品和生物塑料[2]，這些在世界許多地方都非常需要逐步淘汰一次性塑料袋和吸管。
與陸地植物相比，藻類因其高光合生產(chǎn)力和相對容易培養(yǎng)而極具吸引力。淀粉、三酰甘油和其他藻類生物質(zhì)成分越來越被視為實現(xiàn)聯(lián)合國概述的可持續(xù)發(fā)展目標的有前途和強有力的方法。
研究團隊指出，對其他藻類物種和擬南芥等高等植物進行更多的研究，可以進一步了解淀粉積累背后的基本分子機制?！斑@些信息將有助于開發(fā)提高淀粉生物合成生產(chǎn)率的技術，同時提高可持續(xù)生物質(zhì)和生物能源的產(chǎn)量，”Imamura說。
標簽：
免責聲明：本文由用戶上傳，如有侵權請聯(lián)系刪除！