报告时间：2024年1月9日（星期二） 9∶30-11:00
报告地点：2号楼208会议室
腾讯会议：822 854 486
主 持 人：杜英杰 副教授、硕导
报告题目一：LPMO微生物表达及在非粮生物质转化中的应用
报 告 人：刘夫锋 教 授
报告人简介：
刘夫锋，博士，博士生导师，天津市特聘教授。近年来，以蛋白质分子相互作用及其抑制为科研主线，注重理论计算与实验研究相结合，在工业酶的挖掘、改造、高效表达及应用等方面开展了原创性前沿基础研究工作，取得了创新性的研究成果。近年来承担国家和省部级课题10余项。已在高水平国际期刊上发表SCI检索论文140余篇，获授权专利12项。目前为第三届全国发酵工程技术工作委员会专家委员，中国生物发酵产业协会第三届理事会理事，香江学者联谊会理事，天津市医学影像技术研究会基础医学影像分会常委。为国内外多个学术期刊的学术编辑和编委。
报告简介：
裂解性多糖单加氧酶（LPMO）可以通过氧化断裂糖苷键的方式破坏结晶多糖，使其它纤维素酶更容易作用于底物。因此，LPMO和纤维素酶协同作用可以加速纤维素的分解，使植物生物质的转化变得更加高效。首先，利用生物信息学技术挖掘出来源于嗜热毁丝霉MtC1LPMO基因，并在毕赤酵母中进行了异源表达。发现其最适温度和pH分别为85 °C和7.5，最大比活力为174.8 U/g。 MtC1LPMO与纤维素酶存在协同作用，两者协同降解微晶纤维素时，还原糖产量比纤维素酶单独作用提高了 29.3%。基于此理性设计获得了高效突变体R17L，并分析其酶学性质。结果表明， R17L与野生型的最适温度和最适 pH一致，但比活力提高1.80倍，催化效率提高1.92倍。与MtC1LPMO相比，R17L与纤维素酶协同降解微晶纤维素及预处理生物质时产生的还原糖含量都增高。利用MD模拟探明了其酶活提高的作用机制，发现R17L突变降低了R18-I36区域的稳定性，削弱了N24-V31区域与底物纤维六糖之间的直接相互作用。因此，与MtC1LPMO 相比，R17L 中纤维六糖构象的偏转时间延长，进而提高了催化效率。为了提高 R17L 的表达效率，研究突变体在解淀粉芽胞杆菌中的高效分泌表达，构建了绿色荧光蛋白的快速筛选体系，获得了11个表达和分泌水平高的信号肽。最后，探究了 R17L 在玉米秸秆转化中的应用。通过分析不同浓度的R17L和纤维素酶对玉米秸秆的协同作用，最终确定低廉高效复配酶系为每克玉米秸秆添加4 mg R17L和35U纤维素酶。
报告题目二：基于α-淀粉酶启动子的解淀粉芽胞杆菌高效表达系统的建立
报 告 人：李登科 博士生
报告人简介：
李登科，天津科技大学生物工程学院轻工技术与工程专业2020级博士生，导师李玉教授，主要致力于工业酶制剂的开发及应用，具体包括芽胞杆菌底盘细胞的改造，高效分泌表达系统的构建，以及酶的发酵工艺优化。目前已参与国家重点研发计划、天津市研究生科研创新等科研项目，先后在Int. J. Biol.，Front. Bioeng. Biotechnol.等期刊上发表文章3篇，专利1篇。
报告简介：
解淀粉芽胞杆菌因其卓越的蛋白分泌能力，已成为了多种工业酶蛋白生产的重要底盘菌株。由于缺乏高效分泌表达的控制元件和完善的遗传操作系统，导致该底盘生产水平的提升陷入瓶颈。针对上述问题，首先，分析基因组数据确定解淀粉芽胞杆菌中存在影响转化率的限制修饰系统，将该系统中的关键基因bamHIR进行敲除提升了解淀粉芽胞杆菌的转化率；其次，通过改造淀粉酶启动子PamyE相关调控蛋白的结合位点，成功获得了解除CCR效应的高转录水平工程启动子；随后，筛选最佳信号肽并对Sec分泌途径的关键组件进行组合优化提升靶蛋白的分泌效率；最后，通过发酵工艺优化，多个工业酶蛋白的产量得到显著提升，其中经7L发酵罐放大培养，碱性蛋白酶的酶活力最高可达15万 U/mL，达到国内领先水平。
报告题目三：甾体高效生物转化菌株构建与调控技术研究
报 告 人：苏振华 博士生
报告人简介：
苏振华，轻工技术与工程专业2020级博士生，导师王敏教授，主要从事甾体药物生产菌株的分子改造及过程调控的研究。博士期间主持天津市研究生科技创新项目，并参与国家重点研发计划、国家自然基金等科研项目，在Microbial Cell Factories期刊发表SCI论文1篇。
报告简介：
甾体类化合物在医药领域是仅次于抗生素的第二大药物，雄烯二酮（AD）作为合成甾体类激素药物的核心中间体，具有广阔的应用前景。通过微生物降解植物甾醇（PS）生产AD已经成为主流的生产方法。然而，在该过程中仍然存在转化率低，生产周期长等问题。考虑到PS降解过程中的复杂性，从辅因子，ATP代谢以及关键降解途径等角度出发，对微生物PS降解关键途径进行调控，成功构建了多株AD高产菌株，为其他甾体药物高效生产菌株的构建提供了理论依据。
报告题目四：FoldX结合KnowVolution 策略提高石莼多糖裂解酶的热稳定性
报 告 人：黄爱岚 博士生
报告人简介：
黄爱岚，轻工技术与工程专业2020级博士研究生，导师刘夫锋教授，研究方向主要为酶的理性设计，通过多种计算模拟方法指导酶的设计，提高酶的多种催化性能。博士期间获得天津市科研创新项目一项，发表SCI论文四篇（2篇一区Top，1篇2区Top，一篇2区），EI一篇。
报告简介：
石莼多糖裂解酶是一类海洋多糖裂解酶，本研究致力于提升石莼多糖裂解酶的热稳定性，采用KnowVolution策略和FoldX来筛选突变位点。通过定点饱和诱变和迭代突变，成功获得了催化性能提升的双点突变体。分子动力学模拟进一步解析了突变体的热稳定性提升和活性增强机制：突变后引入的额外氢键使蛋白结构更为稳定，而质子传输效率的提升导致酶活性的增强。这项研究为未来石莼多糖裂解酶在工业应用中的进一步优化和应用奠定了基础。
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生物工程学院
研究生教务科&青年学术委员会
2024年1月5日
