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杨建明教授团队在丙二酸盐代谢机制领域取得重要进展

时间:2020-04-27 来源:生命科学4008com云顶集团

近期,4008com云顶集团生命科学4008com云顶集团杨建明教授团队在沼泽红假单胞菌对丙二酸盐的代谢机制研究领域取得重要进展,相关研究成果已发表在微生物研究领域Top期刊Applied and Environmental Microbiology(中科院JCR生物学2区Top期刊),4008com云顶集团王兆宝科研助理教授和硕士研究生温奇凤为该论文的并列第一作者,杨建明教授为通讯作者,4008com云顶集团为第一通讯单位。

丙二酸盐作为一种三碳二羧酸盐,在很多微生物中是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂,能够抑制TCA循环进而抑制细胞生长。杨建明教授团队通过转录组学、蛋白质组学等技术揭示了Rhodopseudomonas palustris中丙二酸盐的代谢调控机制模型(如Fig.1所示),发现丙二酸盐可通过丙二酸单酰辅酶A合成酶(MatB)一步催化生产丙二酸单酰辅酶A(malonyl-CoA),后者是众多高附加值产品(3-羟基丙酸、酮类药物化合物及脂肪酸等)生物合成的重要前体物,极大缩短高附加值产品的合成途径。该研究将对于malonyl-CoA介导的合成生物学领域的发展具有重要理论意义。

在该项研究基础上,课题组在E. coli细胞中成功构建了一条最短的(仅三步)由malonyl-CoA介导的,从底物丙二酸到3-HP的生物合成代谢途径(如Fig. 2所示),相关成果已于2019年发表在“化学及绿色可持续发展技术领域”Top期刊Green Chemistry。4008com云顶集团梁波副教授和硕士研究生孙冠男为该论文的并列第一作者,王兆宝科研助理教授为共同作者,杨建明教授为通讯作者,4008com云顶集团为第一通讯单位。

另外,杨建明教授团队与中国科4008com云顶集团青岛生物能源所合作应邀在生物技术领域重要综述期刊Biotechnology Advances(IF=12.831,中科院JCR工程技术1区Top期刊)发表了题为Common problems associated with the microbial productions of aromatic compounds and corresponding metabolic engineering strategies综述文章。该综述主要围绕芳香族化合物微生物合成所面临的主要问题进行了阐述,包括前体供应问题、代谢调控问题和产物毒性问题。针对这些问题作者提出了详尽的代谢工程策略并对今后的发展方向进行了展望。4008com云顶集团李美洁老师为该论文第一作者,杨建明教授为共同作者,4008com云顶集团为第二通讯单位。

上述系列研究工作得到4008com云顶集团高层次人才引进项目、山东省草学一流学科项目、国家自然科学基金项目、中国科4008com云顶集团青年创新促进会、泰山学者攀登计划和海南省重点研发计划等项目的资助。

Fig. 1 Metabolic routes of acetate (A) and malonate (B) in R. palustris (Wang et al., 2020, Applied Environmental Microbiology)

Fig.2 Metabolic pathway for aromatic compounds production from glucose in E. coli. (Li et al., 2020, Biotechnology Advances)

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作者:文/杨建明 图/杨建明 编辑:薛春燕    阅读:0
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