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

纖細(xì)裸藻能積累大量的β-1,3-葡聚糖，并線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)對這些酶同源蛋白的鑒定表明，在副淀粉降解過程中，還有一種葡聚糖酶（EgENG1B）和兩種磷酸化酶（EgLDP2和EgP1）參與。同時敲除任意2~3個內(nèi)切葡聚糖酶基因均可顯著延緩副淀粉在無氧條件下的降解。兩個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氧條件下的大量副淀粉降解中發(fā)揮作用。