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重要生物制剂的生物合成与代谢调控研究组
组长:温廷益 博士、研究员

 

研究组长:温廷益

通讯地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,100101

联系电话:010-64806119
传    真:010-64806157
电子邮件:
wenty@im.ac.cn

 

学习经历

1982.9-1986.7 南开大学生物系微生物学专业 学士
1986.9-1989.7 南开大学生物系微生物学专业 硕士
1999.8-2002.7 南开大学生命科学院微生物学专业 博士

 

工作经历

1989.8-2004.1 天津中医药大学(第一附属医院)
2004.1-2005.9 法国国家科研中心(CNRS) UPR9073 博士后
2005.11-现在  中科院微生物研究所研究员,博士生导师,研究组长

 

工作人员

张  芸  博士、副研究员   zhangyun@im.ac.cn

梁  勇  博士、助理研究员 liangy@im.ac.cn

邓爱华  博士、助理研究员 dengah@im.ac.cn

刘树文  博士、助理研究员 liusw@im.ac.cn

曹丹鸣  硕士、研究实习员(项目聘用)caodanming@163.com

 

研究方向

氨基酸、核苷酸及其衍生物的生物合成和代谢调控机制的研究

 

研究领域

    在应用基础研究方面,利用分子生物学技术,建立高效、灵敏、简便、快速、用途广的微生物遗传操作系统;根据代谢工程原理,采用基因敲除,过表达等方法进行分子育种;通过比较基因组学和比较蛋白质组学等方法研究氨基酸、核苷等的代谢调控机制;利用生物信息学软件进行途径分析,构建基因组规模网络的代谢模型,探讨代谢途径中基因突变与代谢流的相对应关系,解析氨基酸和核苷生物合成途径中关键酶的结构,研究酶的催化机制,根据结构生物学原理进行蛋白质分子定向改造,提高酶的催化活性并解除反馈抑制调节。在应用研究方面,主要进行芽孢杆菌、棒杆菌、大肠杆菌等的胞内代谢网络,包括氨基酸、核苷、胞外酶等代谢产物的代谢、调控、吸收转运,以及细胞整体对不同发酵条件的应答等方面的研究;同时,利用分子生物学和代谢工程技术,对氨基酸及其衍生物合成代谢网络进行重构和调控,进行氨基酸及其衍生物基因工程菌的选育,通过精细代谢调节进行氨基酸及其衍生物发酵过程控制及工业化生产等方面的应用研究。

 

研究内容主要包括

1、 高效、简便、灵敏、快速、用途广的微生物遗传操作系统的建立和应用

2、 产蛋白酶、淀粉酶等工业生产菌的改造和分子系统生物学研究

3、 具有优良特性的工业酶的筛选、分子定向进化和结构解析

4、 趋磁细菌中与磁铁矿形成相关的蛋白的结构解析和功能分析

5、 苏氨酸、蛋氨酸、丝氨酸、组氨酸和色氨酸等L-型氨基酸的系统代谢工程和发酵过程控制研究

6、 高附加值氨基酸衍生物D-苯丙氨酸、羟脯氨酸、d-脯氨酸、2-氨基丁酸、戊二胺及尼龙54的生物合成研究

 

代表性图片

 

 

Fig 1. A mimicking-of-DNA-methylation-patterns pipeline for overcoming the restriction

barrier of bacteria.

 

Fig 2. Isolation of enzyme producing strains and rapid discrimination of newly isolated

strains with industrial applications using Raman spectroscopy.

 

Fig 3. A surfactant-stable high-alkaline protease AprB with a novel structural feature and

the release of feedback inhibition of ATP phosphoribosyltransfer by histidine using the

structure analysis and site-directed mutagenesis.

 

Fig 4. A two-stage feeding strategy based on the kind and level of feeding nutrients for improving fed-batch production of l-threonine by Escherichia coli.

 

 

  

代表性论文(部分通讯作者文章)

1

Shuwen Liu, Yong Liang , Qian Liu, Tongtong Tao, Shujuan Lai, Ning Chen, Tingyi Wen*. Development of a two-stage feeding strategy based on the kind and level of feeding nutrients for improving fed-batch production of L-threonine by Escherichia coli. Applied Microbiology and Biotechnology. 2013, 97(2): 573-583.

2

Guoqiang Zhang, Wenzhao Wang, Aihua Deng, Zhaopeng Sun, Yun Zhang, Yong Liang, Yongsheng Che, Tingyi Wen*. A Mimicking-of-DNA-methylation-patterns Pipeline for Overcoming the Restriction Barrier of Bacteria. Plos Genetics. 2012, 8(9):e1002987.

3

Yun Zhang, Xiuling Shang, Shujuan Lai, Guoqiang Zhang, Yong Liang, Tingyi Wen*. Development and application of an arabinose-inducible expression system by facilitating inducer uptake in Corynebacterium glutamicum. Applied and Environmental Microbiology. 2012, 78(16):5831-5838.

4

Aaihua. Deng, Zhaopeng. Sun, Guoqiang. Zhang, Jie Wu, and Tingyi Wen*. Rapid discrimination of newly isolated Bacillales with industrial applications using Raman spectroscopy. Laser Physics Letters. 2012, 9(9), 636-642.

5

LAI ShuJuan, ZHANG Yun, LIU ShuWen, LIANG Yong, SHANG XiuLing, CHAI Xin and WEN TingYi*. Metabolic engineering and flux analysis of Corynebacterium glutamicum for L-serine production. SCIENCE CHINA Life Sciences. 2012, 55(4): 283-290 (Cover Article).

6

Yun Zhang, Xiuling Shang, Aihua Deng, Xin Chai, Shujuan Lai, Guoqiang Zhang, Tingyi Wen*. Genetic and biochemical characterization of Corynebacterium glutamicum ATP phosphoribosyltransferase and its three mutants resistant to feedback inhibition by histidine. Biochimie. 2012, 94(3):829-838.
 7 Guoqiang Zhang, Aihua Deng, Qingyang Xu, Yong Liang, Ning Chen *and Tingyi Wen*. Complete genome sequence of Bacillus amyloliquefaciens TA208, a strain for industrial production of guanosine and ribavirin, Journal of Bacteriolology. 2011, 193(12): 3142-3143.
 8 Haojian Li, Guoqiang Zhang, Aihua Deng, Ning Chen, Tingyi Wen*. De novo engineering and metabolic flux analysis of Bacillus subtilis for inosine biosynthesis. Biotechnology letters. 2011, 33(8):1575-1580.
 9 Aihua Deng, Jie Wu, Guoqiang Zhang, Tingyi Wen*. Molecular and structural characterization of a surfactant-stable high-alkaline protease AprB with a novel structural feature unique to subtilisin family. Biochimie. 2011, 93(4):783-791.
 10 Guoqiang Zhang, Peng Bao, Yun Zhang, Aihua Deng, Ning Chen, Tingyi Wen*. Enhancing electro-transformation competency of recalcitrant Bacillus amyloliquefaciens by combining cell-wall weakening and cell-membrane fluidity disturbing. Analytical Biochemistry. 2011, 409(1):130-137.
 11 Aihua Deng, Jie Wu, Yun Zhang, Guoqiang Zhang, Tingyi Wen*. Purification and characterization of a surfactant-stable high-alkaline protease from Bacillus sp. B001. Bioresource Technology. 2010, 101(18): 7100-7106.
 12 Ning Chen, Jin Huang, Zhibin Feng, Lei Yu, Qingyang Xu, Tingyi Wen*. Optimization of fermentation conditions for the biosynthesis of L-threonine by Escherichia coli. Applied Biochemistry and Biotechnolology. 2009, 158(3): 595-604.

已授权国家发明专利3项

1、 温廷益, 邓爱华, 吴杰。一株芽胞杆菌及其在生产蛋白酶中的应用。专利授权号:ZL201110362012.5 授权日期:2013年6月12号

2、 温廷益,刘树文,陈宁,梁勇,刘茜,陶桐桐。一种生产L-苏氨酸的方法。专利授权号:ZL201110279419.1 授权日期:2013年8月。

3、 温廷益,张国强,邓爱华。一种克服靶细菌限制修饰障碍导入外源DNA的方法。专利授权号:ZL201210080124.6 授权日期:2013年8月。

 
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