Identifizierung und funktionale Charakterisierung neuartiger Acyltransferasen aus Mikroalgen

Die Erschließung alternativer Quellen für die Gewinnung von VLCPUFA-haltigen Ölen gewinnt immer mehr an Bedeutung, gilt eine n-3-Fettsäure reiche Ernährung doch als äußerst vorteilhaft für die menschliche Gesundheit. Während sich viele der bisherigen Forschungsarbeiten erfolgreich mit der Suche nach geeigneten Desaturasen und Elongasen für die effiziente VLCPUFA-Biosynthese in transgenen Ölsaaten beschäftigten, gilt es nun durch den Einsatz weiterer enzymatischer Funktionen die spezifische VLCPUFA-Akkumulation im Samenöl zu steigern. Vor diesem Hintergrund war das Ziel der vorliegenden Arbeit die Identifizierung und Charakterisierung verschiedener Acyltransferasen mit neuartigen Substratspezifitäten, deren Verwendung in transgenen Ölsaaten eine Steigerung der Biosynthese und höhere VLCPUFA-Akkumulation bewirken könnte. Verschiedene LPAAT-, LPCAT-, DGAT- und PDAT-Kandidatengene wurden in den Genomen der Mikrolagen O. tauri und O. lucimarinus sowie dem Moos P. patens identifiziert, aus den jeweiligen Organismen isoliert und anhand von Komplementationsstudien in S. cerevisiae funktional charakterisiert. Vertreter der LPAAT-Familie aus M. squamata und P. patens scheinen dabei nicht an dem Fettsäuretransfer zwischen dem PtdCho-Pool und dem Acyl-CoA-Pool teilzuhaben. Dagegen zeigte die neuartige OlLPCAT aus O. lucimarinus, dass sie das Zusammenspiel von PtdCho-abhängigen Reaktionsschritten und CoA-abhängigen Reaktionsschritten der transgenen VLCPUFA-Synthese in S. cerevisiae optimieren kann. Von den drei Vertretern der DGAT2-Enzymfamilie aus O. tauri zeigte OtDGAT2B Aktivität im heterologen Expressionssystem der Hefe. Dabei wurde ein breites Substratspektrum festgestellt, dass vermutlich die Beteiligung an der unspezifischen Akkumulation verschiedener Fettsäuren in den Reservelipiden der Alge widerspiegelt. Des Weiteren wurde die PUFA-spezifische OtPDAT isoliert, die gesättigte und einfach ungesättigte Fettsäuren als Substrate diskriminiert und im Ursprungsorganismus O. tauri vermutlich aktiv an der VLCPUFA-Akkumulation in Triacylglycerinen teilnimmt. Die Bewertung der enzymatischen Eigenschaften im Zusammenwirken mit transgenen VLCPUFA-Biosynthesewegen in Pflanzen steht noch aus, doch stellen OlLPCAT und OtPDAT attraktive, neuartige Acyltransferasen dar, die zukünftig zu einer gesteigerten Akkumulation von VLCPUFA im Samenöl beitragen könnten.

Author dc:creator

• Wagner, Martin

Contributors dc:contributor

• Feußner, Ivo Prof. Dr.
• Heilmann, Ingo Prof. Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Acyltransferase
• LPAAT
• LPCAT
• DGAT PDAT
• VLCPUFA
• VLCPUFA-Biosynthese
• Triacylglycerol
• Mikroalgen
• biosynthesis of VLCPUFA
• microalgae
• 35.70
• 35.78
• 42.13
• WVE200
• WR500

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html

Language dc:language

ger

Identifier

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webdoc-2296
616758413

OAI identifier oai:identifier

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