第11屆食品科學(xué)國(guó)際年會(huì)-江凌教授:仿生化底物通道型酶分子機(jī)器體系構(gòu)建及制備稀少糖的研究
2023-06-28作者:來源:責(zé)任編輯:食品界
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仿生化底物通道型酶分子機(jī)器體系構(gòu)建及制備稀少糖的研究 在活細(xì)胞中,酶催化過程的多樣性使得代謝過程正常進(jìn)行,而細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化通常涉及到多種或多個(gè)酶的協(xié)同催化過程,底物通道化是生物體為操縱多酶體系的主要策略之一,與之對(duì)應(yīng)的為生物體進(jìn)化形成多酶復(fù)合體系統(tǒng)。為了解決現(xiàn)有合成體系中稀少糖合成的技術(shù)路線以及效率問題,采用新型、高效的方法催化合成稀少糖,我們利用CsgA基因編碼淀粉樣蛋白可分泌到大腸桿菌細(xì)胞表面高度聚合定向組裝成纖維生物膜的特點(diǎn),建立了以大腸桿菌為底盤微生物基于多基因共表達(dá)和體外模塊化結(jié)合的精確固定化方法,實(shí)現(xiàn)在細(xì)胞表面展示功能化纖維網(wǎng)絡(luò)催化域并為β-淀粉酶提供固定化載體的新策略。并采用定量剛果紅染色分析、SDS-PAGE、FE-SEM對(duì)纖維生物膜進(jìn)行了一系列表征。本研究借助重疊延伸PCR手段將多肽標(biāo)簽SpyTag連接在CsgA基因的碳端進(jìn)行融合,并在各基因前端適當(dāng)組裝SD序列通過啟動(dòng)子和RBS等調(diào)控元件實(shí)現(xiàn)與糖酶的共表達(dá);以及借助重疊延伸PCR手段將多肽標(biāo)簽SpyCatcher連接在β淀粉酶基因碳端進(jìn)行融合組裝獲得重組質(zhì)粒,構(gòu)建產(chǎn)重組淀粉酶的工程菌。利用多肽標(biāo)簽SpyTag-SpyCatcher能特異性共價(jià)結(jié)合的特性精準(zhǔn)化固定重組β淀粉酶,并將全細(xì)胞催化和固定化技術(shù)相結(jié)合,最終使胞外胞內(nèi)兩步催化連續(xù)進(jìn)行,從而構(gòu)建雙酶催化的模式細(xì)胞工廠,相關(guān)技術(shù)在海藻糖、塔格糖、低聚果糖等稀少糖的多酶級(jí)聯(lián)催化體系中得到推廣應(yīng)用。專家介紹

江凌 教授
南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院
江凌,南京工業(yè)大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。國(guó)家級(jí)青年人才項(xiàng)目獲得者,“十四五”江蘇省重點(diǎn)學(xué)科食品科學(xué)與工程學(xué)科帶頭人。2010年畢業(yè)于華南理工大學(xué)發(fā)酵工程專業(yè)工學(xué)博士,獲全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎(jiǎng)。長(zhǎng)期從事極端微生物資源及其食品酶資源的保育和開發(fā),圍繞微生物和酶的發(fā)現(xiàn)、改造與高效使用等三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題,從新疆極端微生物來源的新菌種和新糖酶基因資源的挖掘與評(píng)價(jià)、生物催化體系中糖酶的理性改造、生物轉(zhuǎn)化體系中微生物的定向調(diào)控等三個(gè)方面入手,設(shè)計(jì)面向食品工業(yè)環(huán)境應(yīng)用的生物催化劑(微生物和酶)改造方法,通過食品科學(xué)、食品微生物學(xué)、合成生物、酶工程、發(fā)酵工程等多學(xué)科的交叉融合,在生物催化和生物轉(zhuǎn)化的共性關(guān)鍵技術(shù)和研究方法學(xué)等方面開展基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用技術(shù)研究。以第一或通訊作者在《Trends in Biotechnology》《ACS Catalysis》《Biotechnology Advances》《Chemical Engineering Journal》《Bioresource Technology》《Carbohydrate Polymers》《Green Chemistry》《Journal of Agricultural and Food Chemistry》等期刊發(fā)表近100篇,12篇被選為封面/封底論文,2篇入選ESI高被引論文,1篇入選ESI熱點(diǎn)論文,并被《Chem. Rev.》《Chem. Soc. Rev.》《Nat. Pro. Rep.》等國(guó)際頂級(jí)期刊引用。授權(quán)國(guó)家專利53件,其中授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利39件,申請(qǐng)PCT專利2件;編譯英文教材1本、英文教材4章、中文教材1本。主持國(guó)家食品安全專項(xiàng)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、國(guó)家自然科學(xué)基金山東聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金杰出青年基金等省部級(jí)以上課題近20項(xiàng);研究成果獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、教育部高校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、新疆維吾爾自治區(qū)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、江蘇省輕工協(xié)會(huì)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。