Fundamental study of the structure glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT) protein from chlorella sp. on understanding of lipid synthesis

Nur Faiqah Ismail

Publication:
Fundamental study of the structure glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT) protein from chlorella sp. on understanding of lipid synthesis

dc.contributor.affiliation	#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#	en_US
dc.contributor.author	Nur Faiqah Ismail	en_US
dc.contributor.supervisor	Khairul Bariyyah Abdul Halim, PhD	en_US
dc.contributor.supervisor	Normawaty Mohammad Noor, PhD	en_US
dc.contributor.supervisor	Mardiana Mohd. Ashaari, PhD	en_US
dc.date.accessioned	2024-10-09T07:47:53Z
dc.date.available	2024-10-09T07:47:53Z
dc.date.issued	2019-12
dc.description.abstract	Lipid content and type of fatty acids produced by microalgae are the main factors in determining the potential use of microalgae biomass due to the fact that microalgae lipid has high potential applications food, biofuels and pharmaceutical industries. A lot of research has been perfomed focusing on all aspects of microalgae lipid production including the basic research on triacylglycerol (TAG) biosynthesis pathway. Glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT) is the first enzyme that catalyzes the TAG synthesis. Thus targeting GPAT can be considered as powerful strategy for lipid enhancement. This study aims to determine biomass, lipid content and fatty acid composition from freshwater and marine Chlorella vulgaris (C. vulgaris) at four different salinity profile. The information on GPAT sequence is used to aid in predicting 3D structure of GPAT protein structure using homology modeling technique. Marine C. vulgaris were cultured in four different salinity which were 10, 20, 30 and 40 ppt in Conway media while freshwater C. vulgaris was cultured in Bold Basal media. All cultures were grown and harvested during early stationary phase for biomass yield, total lipid content and fatty acid profiling analysis. The highest biomass was produced by 30 ppt marine C. vulgaris with 0.1650 ± 0.012 g/L and the lowest was 10 ppt salinity with 0.0793 ± 0.012 g/L. The maximum lipid produced can reach up to 23% by 30 and 40 ppt and the minimum was 14.7 % by 10 ppt. Lipid profiling showed that, palmitic acid and linolenic acid were present on all cultures. Marine microalgae at 40 ppt culture has saturated fatty acid (SFA) as the highest fatty acid while polyunsaturated fatty acid (PUFA) was the major compound for freshwater. In this study, 3D structure of GPAT was predicted by using GPAT protein sequence from Chlorella sorokiniana and Cucurbita moschata as the template. The monomer consists of 14α helices and 8β sheets. In conclusion, different salinity affect the presence of fatty acid composition in C. vulgaris. In addition, the structural study obtained from this study also may provide useful information for engineering GPAT protein to increase the production of lipid in microalgae.	en_US
dc.description.abstractarabic	إن محتوى الدهون ونوع الأحماض الدهنية التي تنتجها الطحالب الدقيقة تعتبر من العوامل الرئيسية في تحديد الاستخدام المحتمل للكتلة الحيوية للطحالب الدقيقة نظرًا لحقيقة أن شحوم الطحالب الدقيقة تحتوي على تطبيقات عالية القدرة على الغذاء والوقود الحيوي والصناعات الدوائية. تم إجراء الكثير من الأبحاث التي تركز على جميع جوانب إنتاج الطحالب الدقيقة بما في ذلك البحث الأساسي عن مسار التخليق الحيوي ثلاثي الجلسرين. إن أسيتيلزفيراز الجلسرين -3 .(GPAT) هو أول إنزيم يحفز تخليق TAG وبالتالي يمكن إعتباره بمثابة استراتيجية قوية لتعزيز الدهون. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد الكتلة الحيوية، ومحتوى الدهون وتكوين الأحماض الدهنية من المياه العذبة و فولغاريس الكلوريلا البحرية في أربعة أشكال مختلفة من الملوحة. تم استخدام المعلومات المتعلقة بتسلسل. للمساعدة في التنبؤ بالهيكل ثلاثي الأبعاد لهيكل البروتين GPATباستخدام تقنية النمذجة المتماثل تربى. تم تنمية سي فولغاريس البحري في أربعة تراكيز مختلفة من الملوحة حيث كانت 10 و 20 و 30 و 40 في المائة في وسائط كونواي بينما تربى سي فولغاريس في المياه العذبة في وسائط بولد باسال. نمت جميع الطحالب وحصدت خلال المرحلة المبكرة الثابتة لإنتاجية الكتلة الحيوية، ومحتوى الدهون الكلي وتحليل توصيف الأحماض الدهنية. تم إنتاج أعلى الكتلة الحيوية من خلال 30 جزء من البوصة البحرية المبتذلة بكثافة تبلغ 0.1650 ± 0.012 جم / لتر وأقل نسبة ملوحة هي 10 جزء في البوصة مع 0.0793 ± 0.012 جم / لتر. يمكن أن يصل الحد الأقصى للدهون المنتجة إلى 23 ٪ بنسبة 30 و 40 نقطة في المئة والحد الأدنى هو 14.7 ٪ في 10 نقطة في البوصة. أظهر التنميط الدهني أن حمض النخيل وحمض اللينولينيك كانا حاضرين في جميع التركيزات. الطحالب البحرية (SFA) في 40 جزء من البوصة من الأحماض الدهنية المشبعة كأعلى الأحماض الدهنية في حين كانت الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (PUFA) المركب الرئيسي للمياه العذبة. في هذه الدراسة، تم التنبؤ بالهيكل ثلاثي الأبعاد لـ GPAT باستخدام تسلسل البروتين GPAT من Chlorella sorokiniana و Cucurbita moschata كقالب. يتكون المونومر من 14α حلزونية الشكل وصفائح 8β. في الختام، يؤثر اختلاف الملوحة على تكوين وجود الأحماض الدهنية في C. vulgaris بالإضافة إلى ذلك، قد توفر الدراسة الهيكلية التي تم الحصول عليها من هذه الدراسة أيضًا معلومات مفيدة لتشكيل GPAT الهندسي لزيادة إنتاج الدهون في الطحالب المجهرية.	en_US
dc.description.callnumber	t QK 898 L56 N9742F 2019	en_US
dc.description.degreelevel	Master	en_US
dc.description.hold	Fulltext can only be viewed within IIUM Libraries.	en_US
dc.description.identifier	Thesis : Fundamental study of the structure glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT) protein from chlorella sp. on understanding of lipid synthesis /by Nur Faiqah binti Ismail	en_US
dc.description.identity	t11100417792NurFaiqahIsmail	en_US
dc.description.kulliyah	Kulliyyah of Science	en_US
dc.description.nationality	Malaysian	en_US
dc.description.notes	Thesis (MSBTS)--International Islamic University Malaysia, 2019.	en_US
dc.description.physicaldescription	xii, 85 leaves : illustrations ; 30cm.	en_US
dc.description.programme	Master of Science (Biotechnology)	en_US
dc.identifier.uri	https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11442
dc.language.iso	en	en_US
dc.publisher	Kuantan, Pahang : Kulliyyah of Science, International Islamic University Malaysia, 2019	en_US
dc.subject.lcsh	Plant lipids -- Synthesis	en_US
dc.subject.lcsh	Plant lipids -- Biotechnology	en_US
dc.subject.lcsh	Chlorella	en_US
dc.subject.lcsh	Marine algae culture	en_US
dc.title	Fundamental study of the structure glycerol-3-phosphate acyltransferase (GPAT) protein from chlorella sp. on understanding of lipid synthesis	en_US
dc.type	Master Thesis	en_US
dspace.entity.type	Publication