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合成生物催化剂工程研究组

研究组长:杨晟,研究员

主要研究方向及内容:
生物医药、饲料添加剂、大宗化学品和生物燃料的经济可靠供应需要发展新型生物制造技术,其核心是作为生物催化剂的酶制剂与生产菌株。重组DNA技术运用于生物催化剂工程已极大地提升了酶制剂与生产菌株的开发效率,但在基于基因组探矿的生物催化酶表达和基于多靶点多轮编辑的工程细胞构建两方面,常规策略分别需要耗时多达数月和数年。突破这两个生物催化剂工程限速步骤的新方法,将能进一步压缩生物催化剂开发周期,并可通过更快重构生产菌株突变靶点来学习高产机理,有力地促进生物制造技术应用。

研究队伍:
工作人员:陈军、蒋宇、杨俊杰、何慧琪
研究生:王心、江源、刘金乐、汪庆卓、李琦、杨海峰、武美贤、任晓丹、孔杨杨

年度研究进展:

谷氨酸系氨基酸的研发和产业化

L-精氨酸与L-脯氨酸均以L-谷氨酸为前体合成。中国是氨基酸生产大国,但L-精氨酸因生产菌株缺乏竞争力一直依赖进口,L-脯氨酸菌株发酵性能也有较大提升空间。我们发展了谷氨酸棒杆菌基因组编辑系统,经理性设计和诱变筛选,将模式菌改造为L-精氨酸高产菌株,已与企业达成转让协议,预计2019年投入生产。理性选育的L-脯氨酸生产菌高产菌则能显著降低生产成本,已生产数百吨产品。

年度代表性论文:

  1. Sun J, Wang Q, Jiang Y, Wen ZQ, Yang LR, Wu, JP*, Yang S*.(2018)Genome editing and transcriptional repression in Pseudomonas putida KT2440 via the type II CRISPR system. Microbial cell factories. 17(1):41.
  2. Sun BB, Yang JJ, Yang S*, Ye RD*, Chen DJ*, Jiang Y*.(2018)A CRISPR-Cpf1-Assisted Non-Homologous End Joining Genome Editing System of Mycobacterium smegmatis. Biotechnology journal. 13(9):e1700588.
  3. Wang X, Yang JJ, Yang S*, Jiang Y*.(2018)Unraveling the genetic basis of fast L-arabinose consumption on top of recombinant xylose-fermenting Saccharomyces cerevisiae. Biotechnol Bioeng. doi: 10.1002/bit.26827.
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