北理工生命學(xué)院在植物三萜的酵母合成領(lǐng)域取得重要進(jìn)展
發(fā)布日期：2015-11-30 供稿：張根林
編輯：生命學(xué)院 王一飛 閱讀次數(shù)：
在科技部“863”重大計(jì)劃,、國家杰出青年科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下,，北理工生命學(xué)院李春教授課題組利用合成生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)方法在釀酒酵母進(jìn)行五環(huán)三萜β-香樹脂醇的研究工作，取得了重要進(jìn)展,。三萜是植物天然產(chǎn)物中最大的一類次生代謝產(chǎn)物,，在抗炎癥、抗菌及抗病毒感染和癌細(xì)胞防治方面具有良好的藥物活性,，其中β-香樹脂醇還具有保肝護(hù)肝等功效,，但因其在植物中含量低和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等因素限制了其廣泛應(yīng)用和化學(xué)合成研究。
在三萜合成途徑構(gòu)建的基礎(chǔ)上,，李春教授課題組通過計(jì)算設(shè)計(jì)以中間代謝物鯊烯平衡為基礎(chǔ)的“推拉式”途徑優(yōu)化,、依據(jù)轉(zhuǎn)錄因子UPC2全局調(diào)控和CRISPR-dCAS9的多基因靶向調(diào)節(jié)為原理進(jìn)行了途徑構(gòu)建與轉(zhuǎn)錄調(diào)控（圖1），創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)并大幅度提高了釀酒酵母合成β-香樹脂醇的能力,。該成果發(fā)表在化學(xué)工程及生物工程類頂級(jí)刊物美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì)會(huì)刊《American Institute of Chemical Engineers Journal》（AIChE J,，2015, 61: 3172–3179）上，為三萜類天然產(chǎn)物的人工生物合成奠定了重要基礎(chǔ),，并對(duì)在酵母中進(jìn)行外源途徑的優(yōu)化和調(diào)控提供了新方法,，該方法也已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)（ZL201310421102）。
李春教授課題組自2005年在北理工成立以來,，專注于生物催化和合成生物學(xué)的研究,，已在AIChE J、ChemEngSci,、ChemEng J,、ACS Synth Biol、J Biotech和Biotech Resources等有影響的化學(xué)工程與生物工程領(lǐng)域雜志上發(fā)表相關(guān)文章70余篇,，獲授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng),。課題組致力于利用人工細(xì)胞合成技術(shù)和酶催化技術(shù)革新植物天然產(chǎn)物的資源依賴模式，將繼續(xù)開展天然產(chǎn)物合成途徑的構(gòu)建,、路徑的優(yōu)化與精確調(diào)控和生物過程集成的研究,，為實(shí)現(xiàn)綠色、高效的生物藥物,、生物基化學(xué)品的生物制造提供新思路和新方法,。
圖1 釀酒酵母中三萜β-香樹脂醇的設(shè)計(jì)策略
在三萜合成途徑構(gòu)建的基礎(chǔ)上,，李春教授課題組通過計(jì)算設(shè)計(jì)以中間代謝物鯊烯平衡為基礎(chǔ)的“推拉式”途徑優(yōu)化,、依據(jù)轉(zhuǎn)錄因子UPC2全局調(diào)控和CRISPR-dCAS9的多基因靶向調(diào)節(jié)為原理進(jìn)行了途徑構(gòu)建與轉(zhuǎn)錄調(diào)控（圖1），創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)并大幅度提高了釀酒酵母合成β-香樹脂醇的能力,。該成果發(fā)表在化學(xué)工程及生物工程類頂級(jí)刊物美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì)會(huì)刊《American Institute of Chemical Engineers Journal》（AIChE J,，2015, 61: 3172–3179）上，為三萜類天然產(chǎn)物的人工生物合成奠定了重要基礎(chǔ),，并對(duì)在酵母中進(jìn)行外源途徑的優(yōu)化和調(diào)控提供了新方法,，該方法也已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)（ZL201310421102）。
李春教授課題組自2005年在北理工成立以來,，專注于生物催化和合成生物學(xué)的研究,，已在AIChE J、ChemEngSci,、ChemEng J,、ACS Synth Biol、J Biotech和Biotech Resources等有影響的化學(xué)工程與生物工程領(lǐng)域雜志上發(fā)表相關(guān)文章70余篇,，獲授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng),。課題組致力于利用人工細(xì)胞合成技術(shù)和酶催化技術(shù)革新植物天然產(chǎn)物的資源依賴模式，將繼續(xù)開展天然產(chǎn)物合成途徑的構(gòu)建,、路徑的優(yōu)化與精確調(diào)控和生物過程集成的研究,，為實(shí)現(xiàn)綠色、高效的生物藥物,、生物基化學(xué)品的生物制造提供新思路和新方法,。
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