1月15日,“安捷伦应用和核心技术大学研究项目”颁奖仪式在我所举行,生物技术研究部合成微生物学研究组(1823组)周雍进研究员获得该奖项。安捷伦大中华区行业拓展与应用创新团队经理安蓉、学术与材料经理冉小蓉,我所科研及职能部门相关人员等参加活动。 会上,周雍进作了题为“合成生物学驱动绿色生物制造”的报告,分享了研究组在酵母细胞工厂利用甲醇合成大宗化学品、精细化学品和天然产物等的研究进展。 |
近日,我所合成微生物学研究组(1823组)周雍进研究员团队在天然产物萜类合成生物学研究中取得新进展。该团队在酿酒酵母中构建并优化二萜香紫苏醇生物合成途径,通过全局调控中心代谢途径,实现了香紫苏醇的高效合成。 龙涎香是重要名贵高级香料,其实质是抹香鲸肠内分泌物的干燥品。近年来,研究发现以植物香紫苏中二萜化合物香紫苏醇为原料,可以合成龙涎香的组分之一龙涎香醚。同时,香紫苏醇本身是一种天然植物香料,在医药和农药上也具有重要的生物活性。目前,香紫苏醇获取方法主要是从香紫苏中提取,由于植物成分复杂,分离纯化困难,培育种植受地理、气候等因素影响,制约了香紫苏醇的稳定供应。构建微生物细胞工厂,通过引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径,有望实现高值萜类化合物高效合成。 相关工作以“Engineering yeast for high-level production of diterpenoid sclareol”为题,于近日发表在《代谢工程》(Metabolic Engineering)上。该工作的第一作者是我所1823组已出站博士后曹选。该工作得到国家自然科学基金、中央本级重大增减支项目等资助。(文/图 曹选) 论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ymben.2022.11.002 |
近日,我所合成生物学与生物催化创新特区研究组(18T6组)周雍进研究员与西北农林科技大学杨晓兵副教授合作,发表了题为“Microbial production of limonene and its derivatives: Achievements and perspectives”的综述论文,讨论了近年来通过合成生物学和代谢工程策略构建微生物细胞工厂,生产高价值萜类化合物柠檬烯及其衍生物的研究进展。 柠檬烯及其衍生物是天然单萜类化合物,具有重要的工业和医学应用价值。目前,柠檬烯的工业生产主要依靠植物提取法和化学合成法,存在着原料来源有限、供应链不够稳定、生产过程效率低、能耗高等诸多弊端。合成生物学和代谢工程的快速发展为构建微生物细胞工厂、实现柠檬烯及其衍生物的可持续高效生产提供了新思路。 该综述发表于Biotechnology Advances上。相关工作得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金、辽宁兴辽英才计划等项目的资助。(文/图 任毓瑶) |
中国科学院大连化学物理研究所生物催化创新特区研究组研究员周雍进团队发表了题为Advanced Strategies for Production of Natural Products in Yeast 的综述文章。该文章深入讨论了近年来合成生物学和代谢工程策略构建酵母细胞催化剂,实现复杂天然产物异源合成的研究进展,并对存在的机遇与挑战进行了展望。 该综述提出了酵母细胞催化剂构建的“三维”代谢工程策略,即点、线、面工程视角。点、线、面分别指工程模块优化、代谢途径动态优化和细胞鲁棒性全局优化。文章特别指出了辅因子作为代谢调控靶点的重要意义。辅因子除了参与呼吸链和氧化还原平衡外,其水平和状态决定着生物酶或生物合成途径效率。文章最后提出,构建非传统酵母细胞催化剂、发展新颖合成生物学技术以及结合人工智能,将能进一步提升天然产物生物合成效率。 周雍进团队致力于微生物特别是酵母细胞催化剂的构建及优化,曾构建了酿酒酵母催化剂,高效合成了脂肪酸衍生物(Cell, 2018;ACS Syn. Bio., 2018)。近期,该研究团队结合大连化物所洁净能源布局,开展甲醇生物转化研究。他们通过构建和优化甲醇酵母催化剂,将甲醇高效转化成生物燃料、生物化学品以及天然产物(Nat. Energy, 2018;FEMS Yeast Res., 2019)。 该综述发表于iScience上,大连化物所博士后陈瑞兵与博士生杨珊为共同第一作者。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、兴辽英才计划以及大连化物所-青岛能源所联合科研创新基金资助。 |
11月2至4日,中国生物技术创新大会(CBIC)在四川成都召开。我所周雍进研究员在会上进行了国家重点研发计划合成生物学重点专项展示,并获得生物技术领域青年科学家“最具发展潜力奖”。 大会由科技部中国生物技术发展中心和四川省科学技术厅指导,成都市人民政府主办。大会通过学术报告、专题研讨、成果展示等活动,集中展现了我国生物技术领域最新发展态势,推动生物技术创新发展和成果转化。包括13位两院院士在内的2000余位学术界专家学者和企业界代表参加了本次大会。大会特设“青年人才论坛”,来自8个重点研发专项的40名38岁以下青年学者对各自研究进行了展示。周雍进研究员展示了其利用合成生物学构建微生物细胞工厂合成高附加值化学品及生物燃料的进展,并代表合成生物学重点研发专项介绍了本领域青年人才的最新研究成果。 周雍进研究员带领的合成生物学与生物催化创新特区研究组致力于构建微生物细胞反应器,利用一碳资源可持续生物合成高附加值化学品及生物燃料。目前在酵母细胞遗传操作平台构建、合成生物学原件开发、天然产物合成等方面取得了系列进展。 |
2019自然科学基金优秀青年科学基金项目-微生物细胞反应器构建与优化 批准号 21922812 学科分类 合成生物技术与生物系统工程 ( B080701 ) 项目负责人 周雍进 依托单位 中国科学院大连化学物理研究所 资助金额 120.00万元 项目类别 优秀青年科学基金项目 研究期限 2020 年 01 月 01 日 至2022 年 12 月 31 日 |
中国科学院大连化学物理研究所合成生物学与生物催化创新特区研究组研究员周雍进受邀在Nature Chemical Biology 杂志上发表评述文章,展望了利用合成生物学及定向进化策略合成天然、非天然萜类化合物的现状与前景(Nature Chemical Biology, 2018)。 该评述文章首先点评了丹麦哥本哈根大学教授Sotirios C. Kampranis在该杂志上同期发表的关于生物合成非天然萜类化合物的研究,并结合大连化物所前期在萜类生物合成的基础,指出合成生物学除了能用于提高已有天然萜类产物合成效率外,还能用于合成非天然化合物,拓展产物谱,为药物筛选甚至是优质能源分子挖掘提供更多选择。该评述最后提出了将来重点研究方向,包括获得更多的其他萜类化合物,在不牺牲酶催化效率情况下进一步提高选择性,系统构建微生物细胞工厂进而提高目标产物产量等。这一研究评述将促进学术同行和产业界进一步探讨合成生物学的潜力和挑战。 大连化物所受邀在Nature Chemical Biology发表评述文章 |
我所在Nature Energy上发表生物合成碳氢化合物综述文章 近日,我所合成生物学与生物催化创新特区研究组(18T6)周雍进研究员与瑞典查尔姆斯理工大学Jens Nielsen教授、Eduard Kerkhoven博士联合发表综述文章,探讨了生物化工路线制备生物能源碳氢化合物的最新进展、机遇与挑战。该综述发表在能源领域著名期刊《自然-能源》(Nature Energy)上。 当前,社会经济的快速发展对更加充足和多样的能源可持续供给提出迫切需求。近年来,太阳能、风能等新型能源受到广泛关注,将在未来能源供给中扮演重要角色。然而,其能量密度不够高、储存困难,难以支撑飞机、卡车等重型器械的运行,特别是交通运输的快速发展迫切需要更多的能量密度高、释放快且可控的能源形式。目前的液体燃料是相对理想的燃料,其主要成分是不同链长的碳氢化合物。过往的石化炼制路线带来一定环境问题,因此,国内外都开始加快洁净能源路线的研发。除发展洁净化工路线外,以生物质及其他丰富资源为原料的生物化工路线被认为是可持续制备生物能源、生物化学品的绿色过程(图A)。另外,构建生物转化路线实现一碳资源利用,有望拓展目前已有一碳转化路线,实现生物化学品及能源可持续绿色制造。 该综述介绍了环境压力迫切需要更洁净的高密度能源,而最近的研究表明植物油制备的航空煤油能减少70%的颗粒物排放,将有效减少雾霾形成。而植物油种植效率低,且依赖于地理、气候因素,采用微生物反应器,利用生物质、页岩气等生物资源将能增加过程效率。随后,文章总结了近年来利用合成生物学构建微生物细胞反应器合成不同碳氢化合物的进展,主要包括脂肪酸衍生物、异戊二烯衍生物以及聚酮衍生物生物合成进展,特别是航空煤油理想替代品法尼烯已达到工业化水平,并在巴西建立了工厂。文章第三部分讨论了构建微生物细胞反应器的挑战,主要是进一步增加转化率,增加催化剂效率和强度。最后,该综述特别强调生物转化需要和化学转化进行优势互补,建立联合生产路线,从而真正实现碳氢化合物可持续高效合成(图B)。 周雍进团队近年来主要从事微生物细胞反应器构建及其在生物能源方面的应用研究,以酿酒酵母为宿主,通过构建和优化生物合成途径,合成了脂肪酸、烷烃、脂肪醇以及长链α-烯烃(ACS Syn. Biol. 2018; Nat. Commun. 2016;J. Am. Chem. Soc. 2016)。 该项目获得国家自然科学基金及我所DMTO基金支持。 |
中科院大连化学物理研究所周雍进研究员-四川大学化学工程学院报告 |
近日,大连化物所合成生物学与生物催化创新研究团队周雍进研究员与瑞典查尔姆斯理工大学Jens Nielsen教授合作,通过构建酵母细胞反应器,高效的合成出了长链α-烯烃。相关研究成果发表于合成生物学领域杂志《美国化学会—合成生物学》上。 长链(C12―C20)α-烯烃(long-chain α-alkene)是制备生物燃料、增塑剂、高性能合成润滑油、洗涤剂和香料等多种化工产品的重要原料。目前,其主要来源于化石资源,通过石蜡裂解、烷烃脱氢及乙烯齐聚等化学工艺生产获得。 为了拓展长链α-烯烃可持续生物合成的路线,研究团队以酿酒酵母为宿主,通过脂肪酸脱羧反应合成长链α-烯烃。研究人员通过比较不同酶效率,发现来源于荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)的UndB酶可高效合成长链α-烯烃。此外,研究人员还通过改造脂肪酸代谢强化前体的供给,引入电子传递链,从而提高生物合成效率;通过引入α-烯烃转运蛋白,增加了长链α-烯烃的分泌,从而降低产物分离成本;通过设计动态代谢调控策略,平衡了细胞生长与产物合成,降低了代谢负担,从而提高了酿酒酵母性能。 研究中发现,酵母中长链α-烯烃产量达到了35.3mg/L,其中80%以上的产物分泌到了胞外,为降低分离成本打下了良好的基础。该策略使长链α-烯烃的产量显著提高,可达到前期工作的10倍以上,实现真核微生物细胞工厂的最高产量。
|
小黑屋|手机版|Archiver|版权声明|一起进步网 ( 京ICP备14007691号-1 )
GMT+8, 2024-5-10 18:00 , Processed in 0.086862 second(s), 37 queries .
Powered by Discuz! X3.2
© 2001-2013 Comsenz Inc.