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个人信息

博士生导师
研究员

Email: yongwang@sibs.ac.cn
个人网页: http://sippe.ac.cn/wy

研究方向

天然产物合成生物学研究

王勇

个人简介

中国科学院合成生物学重点实验室副主任;入选中科院百人计划、浦江人才计划。现任上海市生物工程学会理事、副理事长、秘书长;上海市生物工程学会合成生物学专业委员会主任委员。

2004年毕业于华东理工大学获得博士学位。2005年1月起在美国麻省理工学院和Tufts大学做博士后研究。2008年9月起任华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室教授;2010年9月起任中国科学院合成生物学重点实验室研究员。

研究工作

主要研究方向为天然产物的合成生物学:通过解析天然产物的生物合成途径,运用合成生物学的思想和方法,基于工程化的设计和建构,改进复杂天然产物的生物合成效率和其生产方式,开发天然的或非天然的复杂天然产物活性成分,是我们研究的核心内容。

主要成果

设计和构建可实现复杂天然产物生物合成的人造生命系统,是天然产物合成生物学研究的主要内容。尽管这一领域已取得了诸多成就,但天然产物合成生物学要实现其愿景,仍有许多亟待解决的瓶颈:需更多功能明确、表征清楚的元器件以供设计;需要能实现异源模块设计、适配和优化的工具和方法;需要底盘细胞对异源合成的产物具备耐受性并能将产物转运至胞外。

围绕着这些核心问题,过去五年从天然产物元件挖掘与设计、模块装配集成与适配、产物耐受与转运等方面,以大肠杆菌、酵母、烟草为底盘,对萜类、聚酮类和苯丙烷类等代表性天然产物的的异源合成做了系统性研究。通过这五年的工作:1)解析了一些药用植物活性成分的合成途径(如贝壳杉烯类四环二萜类化合物的合成途径及其糖基化修饰、黄酮类化合物的黄芩素等的生物合成途径);2)基于合成生物技术获得了一批结构新颖的化合物;获得了一批可供天然产物合成生物学设计使用的生物合成、调控、转运相关的元器件、工程化的底盘等;3)开发了可供元件设计、模块适配、系统优化的工具和方法,如基于系统-合成生物学的干湿结合的方法。在萜类、聚酮类和苯丙烷类等代表性天然产物的合成生物学研究中取得了突破,如聚酮类化合物的适配性研究使产量提升了296.2%,这是迄今为止的最高水平;首次阐明了四环二萜类糖苷的合成过程及酶对底物识别的专一性机制;首次在微生物底盘细胞中建立了基于合成生物技术的稀有植物源四环二萜类糖苷规模化制备技术,该技术使得低成本、快速、大量制备稀有二萜糖苷成为可能,为该类化合物的开发、制造提供了颠覆性创新技术。也为进一步通过合成生物技术获得非天然二萜糖苷,丰富二萜类化合物的结构和功能多样性提供了基础。

近五年来,在Mol Plant, Cell Res, Org Lett,Metab Eng, Biotechnol J, Appl Microbiol Biotechnol等本领域重要国际期刊上发表论文47篇,申请专利14项(国际专利3项),近五年论文他引>1500次;受Mar Drugs,Appl Microbiol Biotechnol,Quant Biol等期刊的邀约,撰写相关综述;多次参加世界生命科学大会、香山会议等国内外高规格学术会议并做特邀报告。部分基于合成生物技术的天然产物异源合成的产品或技术已与企业签署合作协议,正在进行产业化推广,推动了行业技术进步。

    1.  Li J, Tian C, Xia Y, Mutanda I, Wang K, Wang Y* (2019), Production of plant-specific flavones baicalein and scutellarein in an engineered E. coli from available phenylalanine and tyrosine, Metab Eng, 52124-133

    2.  Liu H, E H, Xie D, Cheng W, Tao W, Wang Y* (2018) Acylated Aminooligosaccharides with Inhibitory Effects against α-Amylase from Streptomyces sp. HO1518. Mar. Drugs, 16(11)403

    3.  Sun Y, Chen Z, Li J, Li J, Lv H, Yang J, Li W, Xie D, Xiong Z, Zhang P, Wang Y* (2018) Diterpenoid UDP-glycosyltransferases from Chinese Sweet Tea and Ashitaba Complete the Biosynthesis of Rubusoside. Mol Plant. 11(10):1308-1311

    4.  Li W, Zhou Y, You W, Yang M, Ma Y, Wang M, Wang Y, Yuan S, Xiao Y*2018. Development of Photoaffinity Probe for the Discovery of Steviol Glycosides Biosynthesis Pathway in Stevia rebuadiana and Rapid Substrate Screening. ACS Chem Biol. 17;13(8):1944-1949

    5.  费理文, 王勇*2018 构建高效糖配体再生重组菌生物催化合成莱鲍迪苷D食品科学, 39(22)116-122

    6.  戴住波*, 王勇, 周志华, 李盛英, 张学礼* (2018) 植物天然产物合成生物学研究. 中国科学院院刊, 33(11): 1228-1238 

    7.  Shao J, Chen Q, Lv H, He J, Liu Z, Lu Y, Liu H*, Wang G*, Wang Y* (2017) (+)-Thalianatriene and (-)-Retigeranin B Catalyzed by Sesterterpene Synthases from Arabidopsis thaliana. Org Lett. 19 (7):1816–1819

    8.  Yang G, Jia D, Jin L, Jiang Y, Wang Y, Jiang W, Gu Y* (2017). Rapid generation of universal synthetic promoters for controlled gene expression in both gas-fermenting and saccharolytic clostridium species. ACS Synth Biol. 6 (9): 1672–1678

    9.  王勇* (2017) 新本草计划基于合成生物学的药用植物活性代谢物研究, 生物工程学报, 33(3): 478-485

    10.  Meng, H., Ma, Y., Mai, G.Wang Y*Liu C* (2017) Construction of precise support vector machine based models for predicting promoter strength, Quant Biol. 5(1): 90-98

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    12.  杨玉凤, 费理文,李建华, 郝千里, 杨靖亚* , 王勇* (2017) 重组大肠杆菌全细胞催化合成莱鲍迪苷D工业微生物, 48(5): 1-7.

    13.  邵洁,李建华,王凯博, 王勇* (2017) 植物底盘:天然产物合成生物学研究的新热点生物加工过程,15(5): 24-31.

    14.  罗杰,王勇,郑亚洁,黄继荣*2017)植物天然产物与合成生物学,植物生理学报,81345-1347

    15.  杨悦,杨长青, 王勇,杨蕾*. (2017). 过表达丹参ggps研究丹参酮类的生物合成途径. 中国科学:生命科学(05), 130-138.

    16.  Li J, M H, Wang Y*(2016) Synbiological systems for complex natural products biosynthesis, Synth Syst Biotechnol. 1 (04): 221-229.

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    18.  Lv H, Li J, Wu Y, Garyali S, Wang Y* (2016) Transporter and its engineering for secondary metabolites, Appl Microbiol Biotechnol. 100(14):6119-30

    19.  Qi X, Lin W, Ma M, Wang C, He Y, He N, Gao J, Zhou H, Xiao Y, Wang Y, Zhang P* (2016) Structural basis of rifampin inactivation by rifampin phosphotransferase. Proc Natl Acad Sci USA. 113(14):3803-8.

    20.  Zhao C, Gao X, Liu X, Wang Y, Yang S, Wang F, Ren Y*(2016) Enhancing Biosynthesis of a Ginsenoside Precursor by Self-Assembly of Two Key Enzymes in Pichia pastoris. J Agric Food Chem. 64(17): 3380-5

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    22.  Wang J, Li S, Xiong Z, Wang Y* (2016) Pathway mining-based integration of critical enzyme parts for de novo biosynthesis of steviol glycosides sweetener in Escherichia coli. Cell Res. 26(2), 258-261.

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    24.  Yang JXiong Z,Song S, Wang J, Wang Y*  (2015) Improving heterologous polyketide production in Escherichia coli by transporter engineering, Appl Microbiol Biotechnol. 99:8691–8700.

    25.  Xiong Z, Yang Y, Liu Q, Sun C, Jin Y*, Wang Y* (2015) Endophytes in the plant Huperzia serrata: fungal diversity and discovery of a new pentapeptideArch Microbiol. 197(3):411-8.

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    27.  Wang J, Xiong Z, Li S, Wang Y* (2015) Exploiting exogenous MEP pathway genes to improve the downstream isoprenoid pathway effects and enhance isoprenoid production in Escherichia coli, Process Biochem. 50(1): 24-32,

    28.  汪建峰,王勇* (2015) 基于系统-合成生物学的人工细胞网络设计, 生物产业技术, 6: 36-43.

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    32.  王艳萍,熊智强,杨静亚,王勇*2015黄海海域沉积物和庐山土壤样品中放线菌的分离、活性及生物多样性研究,工业微生物453):24-30

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    35.  Wang J, Meng H, Xiong Z, Zhang S, Wang Y* (2014) Identification of novel knockout and up-regulated targets for improving isoprenoid production in E. coliBiotechnol Lett. 36 (5): 1021-1027.

    36.  欧广云, 熊智强, 周圣靓, 王勇*, 李平* (2014) 阿维链霉菌来源的磷脂酰丝氨酸合成酶基因的克隆及其在毕氏酵母中的异源表达, 工业微生物, 44(1): 28-33.

    37.  汪建峰, 张嗣良*, 王勇*(2014) 大肠杆菌中从头合成白藜芦醇途径的设计及优化,  中国生物工程杂志, 34(2): 71-77.

    38.  汪建峰, 熊智强, 张嗣良*, 王勇*(2014) 基于2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4磷酸途径的产紫槐二烯大肠杆菌构建及其补糖策略优化, 生物工程学报, 30(1): 64-75.

    39.  张明娥, 熊智强, 刘巧霞, 杨迎迎, 王勇*(2014) 一株真菌所产环缩酚酸肽类化合物的分离和鉴定, 华东理工大学学报(自然科学版),40(1): 58-64.

    40.  潘钊龙, 熊智强, 刘巧霞, 郝玉有, 王勇*(2014) 海洋放线菌SMA-1代谢物多样性研究, 工业微生物, 44(4): 59-65.

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    51.  谭亿, 林灵, 周红霞, 王以光, 郝卫清, 杨兆勇*, 王勇* (2012) 一种发酵提取物中含卤有机化合物的早期鉴别方法, 中国抗生素杂志, 37(10): 741-744.

    52.  陈士林*, 朱孝轩, 李春芳, 王勇, 姚辉, 孙超, 宋经元 (2012) 中药基因组学与合成生物学, 药学学报, 47(8): 1070-1078.

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    61.  蒙海林, 汪建峰, 王勇*, 张嗣良, 王小宁 (2011) CYP725A4 分子序列分析与结构建模,华南理工大学学报(自然科学版), 39(5): 154-159.

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    70.  郝玉有王勇* (2009) 微型生物反应器与高通量菌种筛选, 生物产业技术, 4: 53-59.

    71.  于慧敏*, 王勇(2009) 全局转录机器工程-工业生物技术新方法, 生物产业技术, 4: 40-46.

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    73.  Wang Y, Wang YG*, Zhang SL (2008) High frequency transformation of the industrial erythromycin-producing bacterium Saccharopolyspora erythraea. Biotechnol Lett. 30(2): 357-361.

    74.  Parsa S1, Wang Y1(co-first author), Fuller J, Langer R, Pfeifer BA* (2008) A Comparison between Polymeric Microsphere and Bacterial Vectors for Macrophage P388D1 Gene Deliver, Pharm Res. 25 (5): 1202-1208.

    75.  Zhang HR1, Wang Y1(co-first author), Pfeifer BA* (2008) Bacterial hosts for natural product production. Mol Pharm, 5 (2): 212-225.

    76.  Ren YH, Wang Y, Zhang YF, Wei DZ* (2008) Overcoming multidrug resistance in a human carcinoma cells by an antisense oligodeoxynucleotide-doxorubicin conjugate in vitro and in vivo. Mol Pharm. 5(4): 579-587.

    77.  Parsa S1, Wang Y1(co-first author), Rines K, Pfeifer BA* (2008) A high-throughput comparison of recombinant gene expression parameters for E. coli.mediated gene transfer to P388D1 macrophage cells. J Biotechnol. 137(1-4): 59-64.

    78.  Wang Y, Boghigian BA, Pfeifer BB* (2007) Improving heterologous polyketide production in Escherichia coli by over-expression of an S-adenosylmethionine synthetase gene. Appl Microbiol Biotechnol, 77(2): 367-373.

    79.  Wang Y, Wang YG*Chu J, Zhuang YP, Zhang LX*, Zhang SL* (2007) Improved production of erythromycin A by expression of a heterologous gene encoding S-adenosylmethionine synthetase. Appl Microbiol Biotechnol. 75(4): 837-842.

    申请专利: 

    1.  王勇,李建华,田晨菲,合成黄芩素和野黄芩素的微生物、其制备方法及其应用,中国专利,201811043657.0

    2.  王勇 陈卓 孙雨伟,黄酮碳苷单体化合物的应用,中国专利,申请号:201811000248.2   

    3.  王勇,陈卓,孙雨伟,胡林福 章兴,黄酮碳苷单体的用途,中国专利,申请号:201811296758.9

    4.  王勇,鄂恒超,刘海利,具有α-糖苷酶抑制活性的酰基他定类化合物、其制备方法及应用,中国专利,申请号:201810337856.6

    5.  王勇,孙雨伟,陈卓,李建华,新型UDP-糖基转移酶及其应用,中国专利,申请号:201710758391.7

    6.  王勇,孙雨伟,陈卓,新型糖基转移酶及其应用,中国专利,申请号:201711250803.2

    7.  王勇,王国栋,刘海利,邵洁 陈庆文,拟南芥三烯甲素及其制备方法,中国专利,申请号:201710178601.5

    8.  王勇,郝玉有,一种阵列式高通量分离培养微生物装置,中国专利,ZL 201210548502.9

    9.  王勇,郝玉有,顾东,王立琴,用于发酵的棉籽蛋白及其制备方法和应用,中国专利,CN 103215310 B

    10.  王勇,汪建峰,熊智强,异源合成广霍香醇的方法和微生物,中国专利,申请号:2014103093474.4

    11.  王勇, 熊智强, 李诗渊, 汪建峰. 高效合成萜类化合物的重组大肠杆菌底盘细胞及其制法和应用, 中国专利 ZL 201310501221.2 US 9611498 B2

    12.  王勇, 熊智强, 宋书杰, 刘巧霞,汪建峰. 一种提高大肠杆菌异源合成聚酮类化合物的方法和用途, 中国专利, 申请号: 201410338738.9.

    13.  王勇, 熊智强, 李诗渊, 汪建峰. 利用微生物生产甜菊糖苷类化合物的方法, ZL 201310460493.2US 9611498 B2 PCT/CN2013/084618.

    14.  王勇, 熊智强, 汪建峰, 李诗渊, 刘巧霞. 一种新的贝壳烯酸-13α-羟化酶、其编码基因及其应用, 专利号:ZL 201410105875.8PCT专利, 申请号:PCT/CN2015/074344

    15.  Blaine Pfeifer, Yong Wang, Genetically modified E. coli Strains Overexpressing Genes Involved in Non-mevalonate 1-deoxy-D- xylulose-5-phosphate Synthetic Pathway and Uses Thereof, US Patent Filed 4/2009, Application # 12/420,482.

     

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