【学术简介】

〖学术研究经历〗 

〖学术兼职〗

【研究领域】
 

1.工业微生物氨基酸生产菌代谢工程优化
        本研究主要通过基因挖掘、合成途径改造、基因组精简等策略优化工业微生物氨基酸生产菌种。重点研究大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌细胞内代谢网络，构建能高产异亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、亮氨酸、γ-氨基丁酸、SAM等产品的基因工程菌。微生物细胞内各种氨基酸的合成途径相互交织，前体物质在不同氨基酸合成途径中的分配受到途径分歧节点处各种关键竞争酶活性差异和反馈抑制等严格调控，本研究旨在分子层次上揭示上述代谢调控网络，并通过代谢工程优化使碳流集中走向目标氨基酸合成。

2. 工业微生物细胞膜和细胞壁结构精简
        工业微生物往往具有比较复杂的细胞膜和细胞壁结构，含有脂多糖、鞭毛、纤毛、荚膜多糖等各种生物大分子。这些大分子合成需要消耗大量原料，因此对其结构进行精简有利于提高细胞“经济效益”。一方面节省的原料会大幅度提高目标产物合成效率；另一方面精简这些大分子结构可以改善工业微生物细胞膜通透性，有利于底物吸收和产物释放，提高生产效率。另外，有些细胞膜和细胞壁中的生物大分子与细菌致病能力相关，精简其结构也可以使工业微生物更加安全。

3.微生物毒素合成机制及其清除策略研究
         发酵体系中有些微生物会产生对人体有害的毒素，并已进化出各种机制提高其在食品加工和储藏过程中的生存和繁殖能力，危害人体健康。本研究聚焦于微生物毒素分子结构、合成途径、组装模式及其在菌膜形成和群体效应中的功能，并在此研究基础上提出检测和控制致病微生物的新策略。一方面通过基因工程改造构建不产生毒素的安全微生物；另一方面通过优化发酵体系中益生菌的表层分子组成和结构，提高其吸附或转化生物毒素的能力。

【主要论著】

1. Kdo2 -lipid A: structural diversity and impact on immunopharmacology. Biol Rev. 2015, 90, 408-27.
2. LPS remodeling is an evolved survival strategy for bacteria. Proc Natl Acad Sci USA. 2012, 29, 109, 8716-21.
3. Attenuated virulence of a Francisella mutant lacking the lipid A 4′-phosphatase. Proc Natl Acad Sci USA. 2007, 104, 4136-41.
4. Metabolic engineering of C. glutamicum ATCC13869 for L-valine production. Metab Eng. 2015, 29, 66-75.
5. Co-expression of feedback-resistant threonine dehydratase and acetohydroxy acid synthase increase L-isoleucine production in C. glutamicum. Metab Eng. 2012, 14, 542-50.
6. Metabolic engineering of E. coli and C. glutamicum for the production of L-threonine. Biotechnol Adv. 2011, 29, 11-23.
7. Lipopolysaccharide: biosynthetic pathway and structure modification. Prog Lipid Res. 2010, 49, 97-107.
8. Vitamin E and its function in membranes. Prog Lipid Res. 1999, 38, 309-36.
9. Topology of polytopic membrane protein subdomains is dictated by membrane phospholipid composition. EMBO J. 2002, 21, 5673-81.
10. Expression cloning and periplasmic orientation of the Francisella novicida lipid A 4′-phosphatase LpxF. J Biol Chem. 2006, 281, 9321-30.
11. MsbA transporter dependent lipid A 1-dephosphorylation on the periplasmic surface of the inner membrane: Topography of F. novicida LpxE expressed in E. coli. J Biol Chem. 2004, 279, 49470-8.
12. Periplasmic cleavage and modification of the 1-phosphate group of Helicobacter pylori lipid A. J Biol Chem. 2004, 279, 55780-91. 
13. Identification of undecaprenyl phosphate-β-D-galactosamine in Francisella novicida and its function in lipid A modification. Biochemistry. 2009, 48, 1162–72.
14. Structure and biosynthesis of free lipid A molecules that replace lipopolysaccharide in Francisella tularensis subsp. novicida. Biochemistry. 2006, 45, 14427-40.
15. Reprogramming Microbial Metabolic Pathways. Wang X, Chen J and Quinn PJ (Eds.) Book. 2012, Springer.
16. Endotoxins: Structure, Function and Recognition. Wang X and Quinn PJ (Eds.) Book. 2010, Springer.
17. Lipids in Health and Disease. Quinn PJ and Wang X (Eds.) Book. 2008, Springer.

【科研项目】

1.微生物基因组的精简优化，国家科学技术部973计划课题(2012CB725202)
2.L-异亮氨酸高效清洁发酵生产的关键技术，国家科学技术部863计划重大关键技术项目(2007AA02Z229) 
3.谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸的代谢工程研究，国家自然科学基金面上项目(31370131)
4.大肠杆菌中类脂A分子结构的定向改造，国家自然科学基金面上项目(30870074) 
5.弗朗西斯菌中内毒素分子的生物合成途经，国家自然科学基金面上项目(30770114)
6.食源性致病菌克罗诺杆菌脂多糖分子的结构和功能研究，国家自然科学基金面上项目(31170069)
7.微生物细胞膜和细胞壁的组成结构及其应用研究，江苏省创新学者攀登项目(BK2009003)

【在读硕、博士人数】

25

【以上资料更新日期】 

2015年10月