Chemical Engineering Journal (IF=13.3) 2024-03-23
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 李燦課題組
甲酸鹽作為一種綠色能源，可以利用CO2生產(chǎn)，作為生物轉(zhuǎn)化的碳源，受到越來越多的關(guān)注。微藻具有利用捕獲的光能促進(jìn)甲酸同化的天然優(yōu)勢(shì)。然而，天然轉(zhuǎn)化效率低和對(duì)電子傳遞鏈的抑制作用阻礙了其應(yīng)用的發(fā)展。本研究以萊茵衣藻 21 gr為模型，提出了一種提高甲酸鹽生物量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量的途徑，并通過同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)得出甲酸鹽在光合生物中的存在途徑與氨基酸有關(guān)。通過增強(qiáng)葉綠體甘油醛-3-磷酸脫氫酶（cGAPDH）的表達(dá)，以及在甲酸鹽達(dá)常規(guī)致死劑量的條件下進(jìn)行適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)化（ALE），生物量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量分別比野生型提高了34%和55%。其光合活性的變化表明，細(xì)胞能量和還原力的平衡是微藻實(shí)現(xiàn)高甲酸生產(chǎn)力的必要條件。通過進(jìn)一步的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，確定6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶（6-PGD）為甲酸和氮共同化的關(guān)鍵酶。
原文及鏈接：Photosynthetic cultivation ofChlamydomonas reinhardtii with formate as a novel carbon source to the protein production
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