近日，我校校長(zhǎng)白仲虎教授、食品與健康工程學(xué)院楊紅艷博士，分別在國(guó)際重要期刊Biotechnology Advances、Chemical Engineering Journal上發(fā)表重要研究成果，一起來(lái)看！
白仲虎教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)
在Top級(jí)期刊上發(fā)表最新研究成果
近日，我校校長(zhǎng)白仲虎教授領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在Biotechnology Advances（IF 12.5，JCR Q1，中科院1區(qū)，Top）發(fā)表綜述文章Methanol metabolism in synthetic methylotrophic microorganisms，深入剖析了甲醇代謝途徑，綜述了合成的甲基營(yíng)養(yǎng)微生物代謝工程的最新進(jìn)展。
甲醇作為一碳（C1）底物，因其豐富性、高還原度及低成本優(yōu)勢(shì)，成為生物制造的理想碳源。天然甲基營(yíng)養(yǎng)微生物雖能代謝甲醇，但受限于遺傳工具匱乏和生長(zhǎng)效率低，工業(yè)應(yīng)用受限。通過合成生物學(xué)改造非天然宿主實(shí)現(xiàn)甲醇利用，成為突破方向。
甲醇代謝分為氧化（產(chǎn)能）和同化（生物合成）途徑。甲醇首先被氧化為甲醛，甲醛為代謝樞紐，其同化有四條核心途徑：RuMP途徑（細(xì)菌主導(dǎo)）、XuMP途徑（酵母特有）、絲氨酸循環(huán)、還原甘氨酸途徑（rGlyP）。合成的甲基營(yíng)養(yǎng)菌工程通過三種策略：途徑移植、酶工程革新、系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。目前，合成的甲基營(yíng)養(yǎng)工程菌已實(shí)現(xiàn)：大腸桿菌產(chǎn)丙酮（2.6 g/L）、琥珀酸（碳收率0.98 g/g）；Ogataea polymorpha產(chǎn)脂肪酸（15.9 g/L）；K. phaffii產(chǎn)赤蘚糖醇（31.5 g/L）。
圖1 甲醇代謝途徑
未來(lái)，合成甲基營(yíng)養(yǎng)微生物通過理性設(shè)計(jì)天然/人工C1代謝網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合動(dòng)態(tài)調(diào)控與進(jìn)化工程，將逐步解鎖甲醇生物制造的潛力，為碳中和背景下的綠色生物制造提供新范式。
楊紅艷博士在Chemical Engineering Journal上發(fā)表研究成果
我校楊紅艷博士聯(lián)合資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)農(nóng)科院蜜蜂所資源昆蟲產(chǎn)品加工與功能評(píng)價(jià)田文禮研究員團(tuán)隊(duì)在昆蟲抗菌肽改造及活性增強(qiáng)機(jī)制研究取得新進(jìn)展。相關(guān)研究成果“Hydrophobic group modification for constructing self-assembling antimicrobial peptide derivatives with superior antimicrobial performance”發(fā)表在化工領(lǐng)域國(guó)際重要期刊Chemical Engineering Journal上發(fā)表（影響因子13.4）。楊紅艷博士和潘飛博士為該論文的共同第一作者，盧奎教授和田文禮研究員為該論文的共同通訊作者。
抗菌肽（Antimicrobial peptides, AMPs）因其來(lái)源廣泛、作用機(jī)制獨(dú)特、耐藥低等特點(diǎn)而備受關(guān)注。然而，許多天然AMPs存在活性弱、穩(wěn)定性差、細(xì)胞毒性高等局限性，嚴(yán)重制約了其廣泛應(yīng)用。本研究選擇天蠶素抗菌肽截短肽Cecropin A(1-8)為模板，使用疏水基團(tuán)（碳數(shù)2-18的脂肪酸、苯基、萘基、芴基）對(duì)其進(jìn)行修飾改造，采用實(shí)驗(yàn)結(jié)合理論計(jì)算方法揭示了脂肽自組裝的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力－脂肪酸鏈之間的疏水相互作用，研究表明自組裝抗菌肽衍生物通過膜損傷機(jī)制和非膜損傷機(jī)制殺死細(xì)菌。
該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等經(jīng)費(fèi)的資助，同時(shí)得到了鄭州工程技術(shù)學(xué)院食品與健康工程學(xué)院、河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院、資源昆蟲高效養(yǎng)殖與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)農(nóng)科院蜜蜂所的大力支持。
