分子生理学与合成生物技术研究组

 组长:王斌 博士、项目研究员

  

 

 研究组研究方向

     1. 微生物基因簇资源挖掘与利用

     2. 迭代式I型聚酮合酶与脂肪酸合酶机制解析、重构与应用

 

  研究组研究内容及意义

  1. 在应对细菌耐药威胁方面,国际国内院所高校层面均提出了一致的要求,要面向人民生命健康,加快新药研发、加强机理阐释。微生物蕴含丰富的基因簇资源,具有合成新药、药物活性分子的巨大潜力,但如何有效、高效发掘一直是领域重点关注的问题。一方面需要借助成熟的生信分析技术,另一方面需要依赖强大的基因簇克隆与编辑技术,然而更重要的是需要科研人员提出新的概念、新的策略,创新性地利用两种技术进行深度挖掘。此外,微生物发酵制药与国际国家的双碳计划矛盾凸显,亟需利用合成生物学的技术理念改造菌种、提升性能,或发掘更高性能的替代生产菌种、替代基因簇,以及制备药物衍生物。

  2. 迭代式I型聚酮合酶与I型脂肪酸合酶演化同源,都是多结构域多功能蛋白,拥有相似的空间结构、使用相同的生化反应,但合成的产物结构迥异,因为它们采用了完全不同的“迭代规则”。后者简化了迭代规则,换得了超高的催化效率,专一合成棕榈酸;而前者演化出多种多样的迭代规则,制造了真菌和细菌化学结构丰富、生物活性多样的聚酮大类化合物。二者一直都是研究的热点,因为它们精巧的分子结构、强大的合成能力,同时也是药物作用的靶点。近年来蛋白精细结构陆续被解析,但它们为什么迭代、内在动力是什么,它们是如何迭代的,诸多未解之谜的解密时机正在成熟。21世纪的主体是生命科学,破译这个>500 MDa的超分子机器的迭代规则必然是非常耀眼的一颗明星!


   

 研究组长

 

  研究组长:王斌

  电话:

  电子邮件:wangbin#im.ac.cn(请将#替换成@)

  通讯地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号H1111室,中国科学院微生物研究所

  邮政编码:100101

 

 

 主要学习及工作经历

     

  2005.9-2009.6  烟台大学,生物科学,学士 

  2009.9-2016.1  中国科学院大学,生物化学与分子生物学,博士 

  2016.3-2021.3  美国伊利诺伊大学香槟分校,博士后

  2021.4-至今  中国科学院微生物研究所,项目研究员

 

 

 代表性论文

   

  1 Behnam Enghiad#, Chunshuai Huang#, Fang Guo, Guangde Jiang, Bin Wang, S. Kasra Tabatabaei, Teresa A. Martin, and Huimin Zhao*. Cas12a-assisted precise targeted cloning using in vivo Cre-lox recombination. Nat. Commun. 2021 12(1): 1171. 

  2 Bin Wang, Fang Guo, Chunshuai Huang, and Huimin Zhao* (2020). Unraveling the iterative type I polyketide synthases hidden in Streptomyces. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.: 201917664. 

  3 Bin Wang, Fang Guo, Shi-Hui Dong, and Huimin Zhao* (2019). Activation of silent biosynthetic gene clusters using transcription factor decoys. Nat. Chem. Biol. 15(2): 111-114. 

  4 Bin Wang#, Hengqian Ren#, Qiqi Tian, and Huimin Zhao* (2019). Activation of silent natural product biosynthetic gene clusters using synthetic biology tools. Comprehensive Natural Products III; Elsevier: 113-135. 

  5 Todd S. Freestone, Kou-San Ju, Bin Wang, and Huimin Zhao* (2017). Discovery of a phosphonoacetic acid derived natural product by pathway refactoring. ACS Synth. Biol. 6(2): 217-223. 

  6 Guohui Pan#, Xiaoqin Gao#, Keqiang Fan#, Junlin Liu, Bing Meng, Jinmin Gao, Bin Wang, Chaobo Zhang, Hui Han, Guomin Ai, Yihua Chen, Dong Wu*, Zhi-Jie Liu*, and Keqian Yang* (2017). Structure and function of a C–C bond cleaving oxygenase in atypical angucycline biosynthesis. ACS Chem. Biol. 12(1): 142-152. 

  7 Hengqian Ren#, Bin Wang#, and Huimin Zhao* (2017). Breaking the silence: new strategies for discovering novel natural products. Curr. Opin. Biotechnol. 48: 21-27. 

  8 Fang Guo#, Sihai Xiang#, Liyuan Li, Bin Wang, Johanna Rajas?rkk?, Kirsi Gr?ndahl-Yli-Hannuksela, Guomin Ai, Mikko Mets?-Ketel?, and Keqian Yang* (2015). Targeted activation of silent natural product biosynthesis pathways by reporter-guided mutant selection. Metab. Eng. 28: 134-142. 

  9 Bin Wang#, Fang Guo#, Jinwei Ren, Guomin Ai, Bertrand Aigle, Keqiang Fan*, and Keqian Yang* (2015). Identification of Alp1U and Lom6 as epoxy hydrolases and implications for kinamycin and lomaiviticin biosynthesis. Nat. Commun. 6: 7674. 

  10 Bin Wang#, Jinwei Ren#, Liyuan Li, Fang Guo, Guohui Pan, Guomin Ai, Bertrand Aigle, Keqiang Fan*, and Keqian Yang* (2015). Kinamycin biosynthesis employs a conserved pair of oxidases for B-ring contraction. Chem. Commun. (Camb.) 51(42): 8845-8848. 

 

  

 研究中代表性图片

 

 

 

 参编专著

  1 Bin Wang#, Hengqian Ren#, Qiqi Tian, and Huimin Zhao* (2020). 6.07 - Activation of silent natural product biosynthetic gene clusters using synthetic biology tools. Comprehensive Natural Products III. H.-W. Liu and T. P. Begley. Oxford, Elsevier: 113-135.