植物細(xì)胞壁或可生產(chǎn)生物燃料

近日，美國兩所大學(xué)的研究人員在植物細(xì)胞壁形成問題上有了新的突破，這一新發(fā)現(xiàn)為擴(kuò)大可再生能源的原料鋪平道路。

研究人員確認(rèn)了兩種蛋白質(zhì)，GAUT1和GAUT7共同形成了植物細(xì)胞壁中的果膠。果膠是一種多糖，對(duì)植物的生長發(fā)育是至關(guān)重要的，它也常作為凝膠劑用于果醬和果凍生產(chǎn)中。該發(fā)現(xiàn)為使用植物細(xì)胞壁形成的可再生生物質(zhì)能奠定了基礎(chǔ)。植物細(xì)胞壁原料可以作為一種碳?xì)浠衔镉糜谏a(chǎn)乙醇，但是由于很難分解復(fù)雜的植物細(xì)胞壁，因此難以獲得足夠的能源。美國政府現(xiàn)在大力推行從植物細(xì)胞壁中生產(chǎn)生物能源。目前美國大部分的乙醇是從玉米淀粉中獲得的，但是政府一直都在找尋其他可再生能源原料，將不會(huì)與國家糧食供應(yīng)競爭。有關(guān)果膠是如何形成細(xì)胞壁的這一新認(rèn)知，可以幫助研究人員通過使用轉(zhuǎn)基因植物來生產(chǎn)更多的乙醇。如果了解了細(xì)胞壁的組成，人們就可以改變生物合成酶，使得細(xì)胞壁更容易被分解，這樣可以更具成本效益的生產(chǎn)生物乙醇或其他生物燃料。

研究人員發(fā)現(xiàn)GAUT7把GAUT1錨定在植物細(xì)胞的高爾基體中，這是*次在高爾基體的蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)錨定機(jī)制。這是一項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)，研究人員認(rèn)為它可能代表一個(gè)范式，即一種蛋白質(zhì)可以錨定催化亞基。使用相同的機(jī)制也許還可以發(fā)現(xiàn)其他的化合物。

科學(xué)家通常側(cè)重于研究植物細(xì)胞壁的其他組成部分，如纖維素，但這項(xiàng)研究則是研究果膠，但果膠的結(jié)構(gòu)比纖維素結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。下一步研究人員想要了解在果膠形成過程中，其他蛋白質(zhì)是如何與化合物關(guān)聯(lián)的，以及之間的相互作用，并確認(rèn)GAUT7的哪一部分起到了粘接作用。這樣將有助于研究人員修改細(xì)胞壁合成以生產(chǎn)可再生能源。