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计算机蛋白质设计与绿色化学研究组

组长:吴边 博士、研究员

 

研究组研究方向

   - 计算机蛋白质设计与绿色化学

研究组研究内容及意义

    工业酶是现代新型生物产业的“芯片”,支撑着下游数十倍甚至数百倍的化学,食品,生物制剂等各项产业。近十年来,随着新的分子进化技术的引进,以及基因合成和大规模测序的成熟化,生物催化剂的改造与运用得到了极大的发展。我们主要开展计算机蛋白质设计改造及绿色酶法化学的研究工作。围绕酶的构效关系,催化反应机理等关键基础科学问题,开展模拟计算设计和化学生物学实验设计干湿结合的研究项目,以期解析理解蛋白质催化功能的基本规律,并指导研发新一代的工业绿色催化剂。

研究队伍

   研究组长:吴边

    组长简介:吴边,研究员,博士生导师。致力于新型工业酶的发掘,催化应用与工程改造设计。围绕蛋白质大分子的结构和功能对应关系,酶中心化学反应中底物与周围基团的动态变化,多酶联用的适配性,工业酶的改造进化方法学等关键科学问题开展系统深入研究。在Angew. Chem., Trends. Biotechnol., Chem. Comm.等国际著名刊物发表多篇论文。长期与工业界密切合作,曾参与德国巴斯夫(BASF),荷兰皇家帝斯曼集团(DSM)等跨国化工企业的工业酶项目开发。主持开发的多肽合成酶项目,获得风险投资,并已进入商业化阶段。

   电话:010-64806035

   传真:010-64806035

   电子邮箱:wub@im.ac.cn

   通讯地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号

   邮编:100101

学习经历

   - 2000-2004年 北京大学 药学 本科

   - 2004-2006年 荷兰格罗宁根大学  硕士

   - 2006-2010年 荷兰格罗宁根大学 博士

工作经历

   - 2010-2012年 荷兰格罗宁根大学/DSM 博士后

   - 2012-2014年 荷兰格罗宁根大学 研究组长

                     Enzypep B.V. 主任生物学家

                       

代表性论文

  1. Li RF, Wijma HJ, Song L, Cui YL, Otzen M, Tian YE, Du JW, Li T, Niu DD, Chen YC, Feng J, Han J, Chen H, Tao Y, Janssen DB*, Wu B*. “Computational redesign of enzymes for regio- and enantioselective hydroamination” Nat. Chem. Biol. doi:10.1038/s41589-018-0053-0 

  2. Li T, Cui YL, Wu B*. “Molecular dynamics investigations of structural and functional changes in Bcl-2 induced by the novel antagonist BDA-366” J.Biomol.Struct.&Dyn. doi:10.1080/07391102.2018.1491424. 

    

  3. Bu YF, Cui YL, Peng Y, Hu MR, Tian Y’E, Tao Y, Wu B*. “Engineering improved thermostability of the GH11 Xylanase from Neocallimastix patriciarum via computational library design” Appl. Microbiol. Biotech. 2018,102(8):3675-3685 

  4. Zhu T, Song L, Li RF, Wu B*. “Enzymatic clickable functionalization of peptides via computationally engineered peptide amidase” Chinese Chemical Letters. https://doi.org/10.1016/j.cclet.2018.03.033 

  5. Tian XY, He GJ, Hu PJ, Chen L, Tao CY, Cui YL, Shen L, Ke WX, Xu HJ, Zhao YB, Xu QJ, Bai FY, Wu B, Yang E, Lin XR, Wang LQ*. “Cryptococcus neoformans sexual reproduction is controlled by a quorum sensing peptide” Nat. Microbiol. 2018(3):798-707 

  6. Feng J, Zhang P, Cui YL, Li K, Qiao X, Zhang YT, Li SM, Cox R.J, Wu B, Ye M*, Yin WB*. “Regio- and Stereospecific O-Glycosylation of Phenolic Compounds Catalyzed by a Fungal Glycosyltransferase from Mucor hiemalis” Adv.Synth.Catal. 2017,359(6): 995-1006 

  7. Wu B*, Wijma HJ, Song L, Rozeboom HJ, Poloni C, Tian YE, Arif MI, Nuijens T, Quaedflieg PJ, Szymanski W, Feringa BL, Janssen DB*. “Versatile peptide C-terminal functionalization via a computationally engineered peptide amidase” ACS.Catal. 2016,(6):5405-5414 

  8.Toplak A, Nuijens T, Quaedflieg PJ, Wu B*, Janssen DB*.“Peptiligase, an Enzyme for Efficient Chemoenzymatic Peptide Synthesis and Cyclization in Water” Adv.Synth.Catal.2016,358(13):2140-2147                 

  9. Nuijens T , Toplak A , Quaedflieg PJLM , Drenth J ,Wu B*, Janssen DB*. “Engineering a Diverse Ligase Toolbox for Peptide Segment Condensation” Adv.Synth.Catal. 2016,358(24): 4041-4048 

  10. Palacio CM, Crismaru CG, Bartsch S, Navickas V, Ditrich K, Breuer M, Abu R, Woodley J, Baldenius K, Wu B, Janssen DB*. “Enzymatic network for production of ether amines from alcohols” Biotechnol. Bioeng. 2016, 113(9):1853-1861 

  11. Toplak A, Nuijens T, Quaedflieg PJ, Wu B, Janssen DB*. “Peptide synthesis in neat organic solvents with novel thermostable proteases” Enzyme. Microb. Technol. 2015, 6(73-74):20-28 

  12. Arif MI, Toplak A, Szymanski W, Queadflieg P, Feringa BL, Wu B*, Janssen DB* “One-step C-terminal deprotection and activation of peptides with peptide amidase from Stenotrophomonas maltophilia in neat organic solvent” Adv. Synth. Catal. 2014, 356(10): 2197-2202  

  13. Wu B, Szymanski W, Wybenga G, Heberling MM, Bartsch S, de Wildeman S, Poelarends GJ, Feringa BL, Dijkstra BW, Janssen DB*. “Mechanism-inspired engineering of phenylalanine aminomutase for enhanced β-regioselective asymmetric amination of cinnamates” Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51(2): 482-486  

  14. Wu B, Szymanski W, Heberling MM, Feringa BL, Janssen DB*. “Aminomutases: mechanistic aspects, biotechnological applications and future perspectives” Trends. Biotechnol. 2011, 29(7): 352-362 

  15. Szymański W, Wu B, Poloni C, Janssen DB, Feringa BL*. “Azobenzene photoswitches for Staudinger-Bertozzi ligation” Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52(7):2068-2072 

  16. Heberling MM, Wu B, Bartsch S, Janssen DB*. “Priming ammonia lyases and aminomutases for industrial and therapeutic applications” Curr. Opin. Chem. Biol. 2013, 17(2):250-260 

  17. Wybenga GG, Szymanski W, Wu B, Feringa BL, Janssen DB, Dijkstra BW*.“Structural investigations into the stereochemistry and activity of a phenylalanine-2,3-aminomutase from Taxus chinensis” Biochemistry. 2014, 53(19):3187-3198 

  18. Toplak A, Wu B, Fusetti F, Quaedflieg PJLM, Janssen DB*. “Proteolysin, a novel highly thermostable and cosolvent-compatible protease from the thermophilic bacterium coprothermobacter proteolyticus” Appl. Environ. Microbiol. 2013, 79(18):5625-5632 

  19. Bartsch S., Wybenga GG, Jansen M, Heberling MM, Wu B, Dijkstra BW, Janssen DB*. “Redesign of a phenylalanine aminomutase into a phenylalanine ammonia lyase”  ChemCatChem. 2013, 5(7): 1797-1802 

  20. Crismaru CG, Wybenga GG, Szymanski W, Wijma HJ, Wu B, Bartsch S, de Wildeman S, Poelarends GJ, Feringa BL, Dijkstra BW, Janssen DB*. “Biochemical properties and crystal structure of a β-phenylalanine aminotransferase from Variovorax paradoxus” Appl. Environ. Microbiol. 2013, 79(1):185-195 

  21. Wu B, Szymanski W, Janssen DB*. “Preparation of  β-phenylalanine using phenylalanine aminomutase” Practical Methods in Biocatalysis and BiotransformationsWiely Edition 2012, 337-341 

  22. Wu B, Szymanski W, Crismaru CG, Janssen DB*. “C-N lyases catalyzing addition of ammonia, amines and amides to C=C and C=O bonds” Enzyme Catalysis in Organic Synthesis 3rd edition, Wiley Edition 2012, 749-778 

  23. Wu B, Szymanski W, Wijma HJ, Crismaru CG, de Wildeman S, Poelarends GJ, Feringa BL, Janssen DB*. “Engineering of an enantioselective tyrosine aminomutase by mutation of a single active site residue in phenylalanine aminomutase” Chem. Comm. 2010, 46(43): 8157-8159 

  24. Wu B, Szymanski W, de Wildeman S, Poelarends GJ, Feringa BL, Janssen DB*.  “Efficient tandem Biocatalytic process for the kinetic resolution of aromatic β-amino acids”  Adv. Synt. Catal. 2010, 352(9): 1409-1412 

  25. Verkuijl BJV, Szymanski W, Wu B, Minnaard AJ*, Janssen DB*, de Vries JG*, Feringa BL*. “Enantiomerically pure betα-phenylalanine analogues from α-, β-phenylalanine mixtures in a single reactive extraction step” Chem. Comm. 2010, 46(6): 901-903   

  26. Szymanski W, Wu B, Weiner B, de Wildeman S, Feringa BL*, Janssen DB*. “Phenylalanine aminomutase-catalyzed addition of ammonia to substituted cinnamic acids: a route to enantiopure α- and β-amino acids” J. Org. Chem. 2009, 74(23): 9152-9157   

  27. Wu BSzymanski W, Wietzes P, de Wildeman S, Poelarends GJ, Feringa BL, Janssen DB*. “Enzymatic synthesis of enantiopure α- and β-amino acids by phenylalanine aminomutase-catalysed amination of cinnamic acid derivatives” ChemBioChem 2009, 10(2): 338-344 

 

专利

 

    1.  Wu B, Toplak A, Nijens T, Queadflieg P, van der Laan, JM, Janssen DB “PEPTIDE FRAGMENT CONDENSATION USING A SUBTILISIN VARIANT WITH IMPROVED SYNTHESIS OVER HYDROLYSIS RATIO”  International Patent Application No. PCT/NL2014/050707

    2. 丰婧,李瑞峰,陈艳春,吴边.一种酶法生产5-甲基吡嗪-2-羧酸.公开号: CN107312806A 

 

 
 
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