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特殊功能蛋白质的研究开发与生化工程研究组

研究组长:张毅,研究员

主要研究方向及内容:
主要从事生物化学、分子生物学、微生物学及生物工程等方面的研究工作。课题组前期主要围绕包括重组药用蛋白质的规模化制备技术展开研究,包括基因重组表达,重组菌高密度发酵,以及重组蛋白质的规模化分离与纯化工艺(尤其是重组蛋白质包涵体的规模化复性与纯化)等相关技术。本世纪以来,课题组研究逐步转向工业生物技术相关的具有特殊功能与生物学性质的蛋白质的表征、鉴定、以及具有应用前景的特殊功能蛋白质的规模化制备与应用开发方面研究,包括嗜热功能蛋白质与分子机器结构与功能相互关系及潜在应用性研究、极端嗜热古菌蛋白质分子伴侣研究、来源于极端嗜热古菌的极端嗜热酶研究、以及膜蛋白等相关研究。目前课题组以蛋白质结构与功能研究以及蛋白质规模化制备纯化技术为基础,结合合成生物学技术与手段,重点开展具有独特功能的蛋白质生物元件的发掘、表征、鉴定及结构与功能研究,在细胞水平探索应用合成生物学元件改善与优化菌株的性能,并针对具有明确应用前景的极端酶等特殊功能蛋白质,研究与开发适宜于工业化生产的规模化制备工艺,为未来商业化应用提供帮助。

研究队伍:
工作人员:褚仲梅(高级工程师)、陆坚峰(高级实验师)、李东晓(助理研究员)

年度研究进展:

促进重组极端耐热α-淀粉酶的可溶性表达的研究
来源于极端嗜热古菌P.furiosus的胞外α-淀粉酶PFA具有超强的耐热特性,并具有十分优良的酶学特性,这些优良的酶学特性使PFA具有良好的应用前景和重要的商业开发潜质。由于重组PFA主要以不溶性的包涵体形式表达,这种表达方式制约了该酶的工业化制备与应用。我们的实验结果发现当将极端嗜热古菌分子伴侣蛋白prefoldin与极端嗜热古菌P.furiosus的胞外α-淀粉酶PFA在大肠杆菌中共同表达, 能够大幅度提高极端嗜热α-淀粉酶PFA的可溶性表达水平。该实验结果使通过可溶性表达大规模制备重组PFA成为可能,这一结果为极端嗜热α-淀粉酶PFA的大规模制备与工业化应用提供了技术支持与新选择。

年度代表性论文:

  1. 专利: 张毅,彭帅英,杨胜利,一种促进重组极端耐热α-淀粉酶可溶性表达的方法,授权专利号: ZL201510257537.0, 专利申请日: 2015年5月19日,授权公告日:2018年7月20日
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