茵衣藻是一種模型綠色微藻，能夠利用醋酸異養(yǎng)生長(zhǎng)。盡管含有完整的β氧化基因，但不能在脂肪酸上生長(zhǎng)。最近的報(bào)道表明，藻類(lèi)優(yōu)先隔離而不是分解脂酰鏈，來(lái)用作快速重建膜。我們收集了一系列過(guò)氧化物酶體生物發(fā)生所需的潛在衣藻過(guò)氧化物素（PEXs），以表明萊茵衣藻具有一套完整的過(guò)氧化物酶體生物發(fā)生因子。為了確定過(guò)氧化物酶體參與外源性脂肪酸的代謝，我們檢測(cè)了在不同營(yíng)養(yǎng)條件下表達(dá)與過(guò)氧化物酶體蛋白N端或c端肽融合的熒光蛋白，同時(shí)加入熒光標(biāo)記的棕櫚酸。在光照和黑暗，有或者沒(méi)有乙酸作為碳源的條件下，使用共聚焦顯微鏡跟蹤過(guò)氧化物酶體。在細(xì)胞中，鑒定了四個(gè)主要的隔間，包括： (1)乙醛酸循環(huán)酶標(biāo)記和含有過(guò)氧化物酶體靶向信號(hào)1（PTS1）三肽但缺乏脂肪酸標(biāo)記，(2)脂肪酸標(biāo)記，(3)乙醛酸循環(huán)酶標(biāo)記，(4)PTS1標(biāo)記。不到5%的隔間同時(shí)含有脂肪酸和過(guò)氧化物酶體標(biāo)記物。對(duì)光學(xué)切片圖像的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，萊茵衣藻在細(xì)胞中同時(shí)攜帶不同的過(guò)氧化物酶體群體，并根據(jù)光照條件調(diào)節(jié)過(guò)氧化物酶體的含量。另一方面，無(wú)論培養(yǎng)條件如何，同時(shí)含有脂肪酸和過(guò)氧化物酶體標(biāo)記物的隔室的比例都沒(méi)有顯著變化。結(jié)果表明，β-氧化在萊茵衣藻的過(guò)氧化物酶體群體中可能發(fā)生率較小，這支持了藻類(lèi)中脂肪酸的主要代謝偏好是脂質(zhì)生物合成而不是β-氧化的觀點(diǎn)。

纖細(xì)裸藻能積累大量的β-1,3-葡聚糖，并線(xiàn)性聚合形成顆粒狀的副淀粉作為貯藏多糖。纖細(xì)裸藻在無(wú)氧條件下快速分解副淀粉并將其轉(zhuǎn)化為蠟酯產(chǎn)生ATP。早期研究已在纖細(xì)裸藻中鑒定出存在三種主要的β-1,3-葡聚糖酶，但目前尚不清楚這些酶是否主要負(fù)責(zé)副淀粉的降解過(guò)程。在本研究中，我們首先證明了這些已知的β-1,3-葡聚糖酶不是無(wú)氧副淀粉降解所必需的，然后進(jìn)行了功能蛋白質(zhì)組學(xué)和反向遺傳學(xué)分析，以確定負(fù)責(zé)副淀粉降解的酶。對(duì)從分離的副淀粉中提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)兩種內(nèi)切葡聚糖酶（EgENG1A和EgENG2）和一種層狀糊精磷酸化酶（EgLDP1）是潛在的副淀粉降解酶。此外，基于生物信息學(xué)對(duì)這些酶同源蛋白的鑒定表明，在副淀粉降解過(guò)程中，還有一種葡聚糖酶（EgENG1B）和兩種磷酸化酶（EgLDP2和EgP1）參與。同時(shí)敲除任意2~3個(gè)內(nèi)切葡聚糖酶基因均可顯著延緩副淀粉在無(wú)氧條件下的降解。兩個(gè)編碼層狀糊精磷酸化酶基因的敲除細(xì)胞系dKD-ldp1/p1在副淀粉合成和降解方面表現(xiàn)出比單敲除細(xì)胞系更為顯著的表型，表明EgLDP1和EgP1共同調(diào)節(jié)副淀粉代謝。這些結(jié)果清楚地表明，在本研究中確定的葡聚糖酶和磷酸化酶在無(wú)氧條件下的大量副淀粉降解中發(fā)揮作用。