2018酶工程?？蜓?/h1>
2018-07-30 06:27:26金城
生物工程學(xué)報 2018年7期
金城
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金城 博士，研究員，百千萬工程國家級人選、國務(wù)院政府特殊津貼獲得者?，F(xiàn)任廣西科學(xué)院院長，中國科學(xué)院微生物研究所真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兼職研究員。1987年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)生物系微生物專業(yè)，1990年于復(fù)旦大學(xué)研究生院獲碩士學(xué)位，1993年在中國科學(xué)院獲生物化學(xué)博士學(xué)位。1996?1997年在美國阿肯色醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)系做博士后研究。1997年回國后在中國科學(xué)院微生物研究所工作，被聘為副研究員；1999年被聘為研究員、博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任亞洲糖生物學(xué)與糖工程聯(lián)盟執(zhí)委，中國微生物學(xué)會常務(wù)理事及酶工程專業(yè)委員會主任，中國生化學(xué)會理事及糖復(fù)合物專業(yè)委員會副主任，《微生物學(xué)通報》副主編，和《生物工程學(xué)報》編委。從事微生物酶與多糖生物合成及功能研究。已在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)雜志刊物上發(fā)表研究論文60余篇，獲專利授權(quán)4項。
2018酶工程?？蜓?/p>
金城1,2
1廣西科學(xué)院，廣西 南寧 530007 2中國科學(xué)院微生物研究所，北京 100101
金城. 2018酶工程?？蜓? 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1021?1023.Jin C. Preface for special issue on enzyme engineering (2018). Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1021?1023.
酶工程是酶學(xué)與工程科學(xué)融合的綜合性科學(xué)技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)的支柱之一。為促進(jìn)國內(nèi)酶工程研究的發(fā)展，本期“酶工程專刊”集中展現(xiàn)了我國酶工程專家學(xué)者在酶工程領(lǐng)域所取得的最新進(jìn)展。
酶工程，發(fā)酵工程，代謝工程，合成生物學(xué)，定向進(jìn)化，生物催化
酶工程是酶學(xué)與工程科學(xué)融合的綜合性科學(xué)技術(shù)，自從20世紀(jì)70年代初第一屆國際酶工程會議提出了“酶工程” (Enzyme engineering) 的名詞后，酶工程與生命科學(xué)及生物技術(shù)的其他學(xué)科一直在緊密地相互促進(jìn)，酶工程也在研究內(nèi)容和手段上與結(jié)構(gòu)生物學(xué)、基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、代謝工程、合成生物學(xué)等學(xué)科相互交融，成為現(xiàn)代生物技術(shù)的支柱和核心之一。另一方面，隨著酶工程的發(fā)展，酶的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用至今已有半個世紀(jì)，基因工程酶的應(yīng)用和酶的新應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)，使酶得以廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物能源、環(huán)境保護(hù)與治理和人類健康方面，已經(jīng)發(fā)展成為全球性的酶工程產(chǎn)業(yè)。
1989年7月在鄒承魯院士、張樹政院士和國內(nèi)著名專家倡議下，在黎高翔研究員、俞耀庭教授和袁中一研究員的積極組織下，成立了中國微生物學(xué)會酶工程專業(yè)委員會。酶工程專業(yè)委員自成立伊始，就積極組織國內(nèi)外同行開展廣泛學(xué)術(shù)交流。從1989年至今已舉辦了11屆全國酶工程會議；1990年開始組織兩年一次的中-日酶工程會議，至2004年韓國加入形成了中-日-韓酶工程會議，迄今為止已連續(xù)成功舉辦了15屆。經(jīng)過近30年努力，酶工程專業(yè)委員會也見證了我國酶工程事業(yè)的不斷發(fā)展壯大。
為促進(jìn)我國酶工程研究領(lǐng)域的交流，2017年10月18?21日酶工程專業(yè)委員會與湖北大學(xué)在武漢舉辦了第十一屆中國酶工程會議?！渡锕こ虒W(xué)報》特別組織刊發(fā)了“酶工程?？保酒趯？埮c會的著名專家和部分青年學(xué)者，撰寫了綜述與研究報告16篇，包括生物制造發(fā)展趨勢[1]、雜合酶的設(shè)計[2]、疏水性氨基酸羥基化[3]、酶的分子改造[4]及生物轉(zhuǎn)化[5]方面的綜述，也有酶的分子改造[6-9]、酶促合成[10-11]、新酶的發(fā)現(xiàn)與表征[12-16]等方面的研究報告。?？奈恼虏粌H總結(jié)了酶工程領(lǐng)域近年的部分研究成果，也反映了當(dāng)前酶工程研究的發(fā)展趨勢，即：1) 注重酶學(xué)基礎(chǔ)研究，綜合利用生物信息學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法開展酶的結(jié)構(gòu)與功能研究；2) 關(guān)注酶的分子設(shè)計，通過定向進(jìn)化、理性設(shè)計、化學(xué)修飾等手段獲得更加有利于應(yīng)用的酶學(xué)特性；3) 重視新酶的發(fā)掘，從極端微生物、不可培養(yǎng)微生物中尋找新的酶。
值此?？霭嬷H，我謹(jǐn)向所有為本?？峁└寮耐斜硎局x意，感謝他們在百忙之中抽出時間，分享他們對酶工程領(lǐng)域相關(guān)問題的思考和最新研究成果；向所有參加審稿的專家表示謝意，感謝他們在本專刊審稿過程中表現(xiàn)出的高水平學(xué)術(shù)判斷力和專業(yè)水準(zhǔn)；向《生物工程學(xué)報》編輯部表示謝意，感謝他們在本?？邉澓徒M織過程中的辛勤工作。
[1] Jiang SQ, Wei DZ. Customization of enzyme molecular machine and cell factory, leading the future of biomanufacturing industry. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1024–1032(in Chinese).姜水琴, 魏東芝. 定制酶分子機(jī)器/細(xì)胞工廠，引領(lǐng)生物制造產(chǎn)業(yè)未來. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1024?1032.
[2] Zhang Q, Wu XY, Jiang XK, et al. Trend of hybrid enzyme design in the big data era. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1033–1045(in Chinese).張群, 吳秀蕓, 蔣緒愷, 等. 大數(shù)據(jù)時代雜合酶的設(shè)計及其新趨勢. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1033–1045.
[3] Sun DY, Cheng XT, Guo QQ,et al. Advances in hydroxylation of hydrophobic amino acid. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1046–1056(in Chinese).孫登岳, 程曉濤, 郭倩倩, 等. 疏水性氨基酸的羥基化研究進(jìn)展.生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1046–1056.
[4] Gao XX, Wei PH. Advances in molecular modification ofw-transaminase. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1057–1068(in Chinese).高新星, 韋平和. 轉(zhuǎn)氨酶分子改造研究進(jìn)展. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1057–1068.
[5] Yang MM, Yun JH, Zhang HH, et al. Bottlenecks and modification strategies of 1,3-propanediol biosynthesis from glycerol. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1069–1080(in Chinese).楊苗苗, 員君華, 張歡歡, 等. 基于甘油的1,3-丙二醇生物合成的代謝局限及其改造策略. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1069–1080.
[6] Jiang SZ, Li JJ, Cao CJ, et al. Molecular modification of β-glucosidase from the midgut of. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1081–1090(in Chinese).姜淑喆, 李凈凈, 曹春靜, 等. 黃翅大白蟻由來β-葡萄糖苷酶的分子改造. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1081–1090.
[7] Zhang XF, Yu XW, Xu Y. Improvement of catalytic activity oflipase by site-directed mutagenesis. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1091–1105(in Chinese).張曉鳳, 喻曉蔚, 徐巖. 定點(diǎn)突變提高土曲霉脂肪酶的催化活性. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1091–1105.
[8] Ren CH, Zhang J, Du GC, et al. Enhancing thermal stability of glucose oxidase by fusing amphiphilic short peptide. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1106–1116(in Chinese).任春慧, 張娟, 堵國成, 等. 基于融合雙親短肽提高葡萄糖氧化酶的熱穩(wěn)定性.生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1106–1116.
[9] Yang Q, Tang B, Li S. Improving the thermostability of α-amylase fromby rational design. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1117–1127(in Chinese).楊倩, 湯斌, 李松. 米根霉α-淀粉酶熱穩(wěn)定性的理性設(shè)計. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1117–1127.
[10] Cui B, Zhuo BZ, Lu XY, et al. Enzymatic synthesis of xylulose from formaldehyde. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1128–1136(in Chinese).崔博, 卓炳照, 逯曉云, 等. 酶法催化甲醛合成木酮糖. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1128–1136.
[11] Pan LX, Zhu J, Wang QY, et al.synthesis of csypyrone derivatives by exploring the substrate diversity of start units of type Ⅲpolyketide synthase CsyB. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1137–1146(in Chinese).潘麗霞, 朱婧, 王青艷, 等. 利用III型聚酮合酶CsyB起始單元的底物多樣性體內(nèi)合成csypyrone類化合物. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1137–1146.
[12] Xian JN, Guo X, Li B, et al. Screening, characterization and expression of microbial urate oxidase. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1147–1155(in Chinese).咸靜女, 郭鑫, 李波, 等. 微生物尿酸氧化酶的篩選、酶學(xué)性質(zhì)及重組表達(dá). 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1147–1155.
[13] Sun XW, He C, Fang ZM, et al. Expression and characterization of NADPH-cytochrome P450 reductase fromin. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1156–1168(in Chinese).孫雪娃, 何超, 方澤民, 等. 云芝NADPH-細(xì)胞色素P450還原酶基因在大腸桿菌中的表達(dá)及酶學(xué)特性分析. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1156–1168.
[14] Liu PF, Lu QM, Hu XQ, et al. Expression, purification, characterization and application of α-amino acid ester acyltransferase from recombinant. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1169–1177(in Chinese).劉鵬飛, 陸啟蒙, 胡雪芹, 等. α-氨基酸酯?；D(zhuǎn)移酶表達(dá)純化、酶學(xué)性質(zhì)及其催化應(yīng)用. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1169–1177.
[15] Gao J, Li YM, Du C, et al. Cloning and expression of alginate lyase genes fromand characterization of the alginate lyase. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1178–1188(in Chinese).高潔, 李益民, 杜聰, 等. 褐藻膠裂解酶基因的克隆表達(dá)與酶學(xué)性質(zhì). 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1178–1188.
[16] Li YF, Jin S, Wang DG, et al. Constitutive display oflipase B on the cell surface ofand regulation of its fermentation. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1189–1196(in Chinese).李遠(yuǎn)鋒, 靳珅, 王登剛, 等. 黑曲霉組成型表面展示南極假絲酵母脂肪酶B及其發(fā)酵調(diào)控. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1189–1196.
(本文責(zé)編 陳宏宇)
Preface for special issue on enzyme engineering (2018)
Cheng Jin1,2
1 Guangxi Academy of Sciences, Nanning 530007, Guangxi, China 2 Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
Enzyme engineering combines enzymology and engineering, and is one of the major fields of modern biotechnology. To promote enzyme engineering research in China, we present in this special issue with reviews and original articles focusing on recent relevant advances reported by Chinese scientists.
enzyme engineering, fermentation engineering, metabolic engineering, synthetic biology, directed evolution, biocatalysis
June 19, 2018
Cheng Jin. Tel: +86-10-64807425; E-mail: jinc@im.ac.cn
10.13345/j.cjb.180251
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金城
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金城 博士，研究員，百千萬工程國家級人選、國務(wù)院政府特殊津貼獲得者?，F(xiàn)任廣西科學(xué)院院長，中國科學(xué)院微生物研究所真菌學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兼職研究員。1987年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)生物系微生物專業(yè)，1990年于復(fù)旦大學(xué)研究生院獲碩士學(xué)位，1993年在中國科學(xué)院獲生物化學(xué)博士學(xué)位。1996?1997年在美國阿肯色醫(yī)科大學(xué)生物化學(xué)與分子生物學(xué)系做博士后研究。1997年回國后在中國科學(xué)院微生物研究所工作，被聘為副研究員；1999年被聘為研究員、博士生導(dǎo)師?，F(xiàn)任亞洲糖生物學(xué)與糖工程聯(lián)盟執(zhí)委，中國微生物學(xué)會常務(wù)理事及酶工程專業(yè)委員會主任，中國生化學(xué)會理事及糖復(fù)合物專業(yè)委員會副主任，《微生物學(xué)通報》副主編，和《生物工程學(xué)報》編委。從事微生物酶與多糖生物合成及功能研究。已在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)雜志刊物上發(fā)表研究論文60余篇，獲專利授權(quán)4項。
2018酶工程?？蜓?/p>
金城1,2
1廣西科學(xué)院，廣西 南寧 530007 2中國科學(xué)院微生物研究所，北京 100101
金城. 2018酶工程?？蜓? 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1021?1023.Jin C. Preface for special issue on enzyme engineering (2018). Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1021?1023.
酶工程是酶學(xué)與工程科學(xué)融合的綜合性科學(xué)技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)的支柱之一。為促進(jìn)國內(nèi)酶工程研究的發(fā)展，本期“酶工程專刊”集中展現(xiàn)了我國酶工程專家學(xué)者在酶工程領(lǐng)域所取得的最新進(jìn)展。
酶工程，發(fā)酵工程，代謝工程，合成生物學(xué)，定向進(jìn)化，生物催化
酶工程是酶學(xué)與工程科學(xué)融合的綜合性科學(xué)技術(shù)，自從20世紀(jì)70年代初第一屆國際酶工程會議提出了“酶工程” (Enzyme engineering) 的名詞后，酶工程與生命科學(xué)及生物技術(shù)的其他學(xué)科一直在緊密地相互促進(jìn)，酶工程也在研究內(nèi)容和手段上與結(jié)構(gòu)生物學(xué)、基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程、代謝工程、合成生物學(xué)等學(xué)科相互交融，成為現(xiàn)代生物技術(shù)的支柱和核心之一。另一方面，隨著酶工程的發(fā)展，酶的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用至今已有半個世紀(jì)，基因工程酶的應(yīng)用和酶的新應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)，使酶得以廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物能源、環(huán)境保護(hù)與治理和人類健康方面，已經(jīng)發(fā)展成為全球性的酶工程產(chǎn)業(yè)。
1989年7月在鄒承魯院士、張樹政院士和國內(nèi)著名專家倡議下，在黎高翔研究員、俞耀庭教授和袁中一研究員的積極組織下，成立了中國微生物學(xué)會酶工程專業(yè)委員會。酶工程專業(yè)委員自成立伊始，就積極組織國內(nèi)外同行開展廣泛學(xué)術(shù)交流。從1989年至今已舉辦了11屆全國酶工程會議；1990年開始組織兩年一次的中-日酶工程會議，至2004年韓國加入形成了中-日-韓酶工程會議，迄今為止已連續(xù)成功舉辦了15屆。經(jīng)過近30年努力，酶工程專業(yè)委員會也見證了我國酶工程事業(yè)的不斷發(fā)展壯大。
為促進(jìn)我國酶工程研究領(lǐng)域的交流，2017年10月18?21日酶工程專業(yè)委員會與湖北大學(xué)在武漢舉辦了第十一屆中國酶工程會議?！渡锕こ虒W(xué)報》特別組織刊發(fā)了“酶工程?？保酒趯？埮c會的著名專家和部分青年學(xué)者，撰寫了綜述與研究報告16篇，包括生物制造發(fā)展趨勢[1]、雜合酶的設(shè)計[2]、疏水性氨基酸羥基化[3]、酶的分子改造[4]及生物轉(zhuǎn)化[5]方面的綜述，也有酶的分子改造[6-9]、酶促合成[10-11]、新酶的發(fā)現(xiàn)與表征[12-16]等方面的研究報告。?？奈恼虏粌H總結(jié)了酶工程領(lǐng)域近年的部分研究成果，也反映了當(dāng)前酶工程研究的發(fā)展趨勢，即：1) 注重酶學(xué)基礎(chǔ)研究，綜合利用生物信息學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法開展酶的結(jié)構(gòu)與功能研究；2) 關(guān)注酶的分子設(shè)計，通過定向進(jìn)化、理性設(shè)計、化學(xué)修飾等手段獲得更加有利于應(yīng)用的酶學(xué)特性；3) 重視新酶的發(fā)掘，從極端微生物、不可培養(yǎng)微生物中尋找新的酶。
值此?？霭嬷H，我謹(jǐn)向所有為本?？峁└寮耐斜硎局x意，感謝他們在百忙之中抽出時間，分享他們對酶工程領(lǐng)域相關(guān)問題的思考和最新研究成果；向所有參加審稿的專家表示謝意，感謝他們在本專刊審稿過程中表現(xiàn)出的高水平學(xué)術(shù)判斷力和專業(yè)水準(zhǔn)；向《生物工程學(xué)報》編輯部表示謝意，感謝他們在本?？邉澓徒M織過程中的辛勤工作。
[1] Jiang SQ, Wei DZ. Customization of enzyme molecular machine and cell factory, leading the future of biomanufacturing industry. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1024–1032(in Chinese).姜水琴, 魏東芝. 定制酶分子機(jī)器/細(xì)胞工廠，引領(lǐng)生物制造產(chǎn)業(yè)未來. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1024?1032.
[2] Zhang Q, Wu XY, Jiang XK, et al. Trend of hybrid enzyme design in the big data era. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1033–1045(in Chinese).張群, 吳秀蕓, 蔣緒愷, 等. 大數(shù)據(jù)時代雜合酶的設(shè)計及其新趨勢. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1033–1045.
[3] Sun DY, Cheng XT, Guo QQ,et al. Advances in hydroxylation of hydrophobic amino acid. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1046–1056(in Chinese).孫登岳, 程曉濤, 郭倩倩, 等. 疏水性氨基酸的羥基化研究進(jìn)展.生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1046–1056.
[4] Gao XX, Wei PH. Advances in molecular modification ofw-transaminase. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1057–1068(in Chinese).高新星, 韋平和. 轉(zhuǎn)氨酶分子改造研究進(jìn)展. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1057–1068.
[5] Yang MM, Yun JH, Zhang HH, et al. Bottlenecks and modification strategies of 1,3-propanediol biosynthesis from glycerol. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1069–1080(in Chinese).楊苗苗, 員君華, 張歡歡, 等. 基于甘油的1,3-丙二醇生物合成的代謝局限及其改造策略. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1069–1080.
[6] Jiang SZ, Li JJ, Cao CJ, et al. Molecular modification of β-glucosidase from the midgut of. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1081–1090(in Chinese).姜淑喆, 李凈凈, 曹春靜, 等. 黃翅大白蟻由來β-葡萄糖苷酶的分子改造. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1081–1090.
[7] Zhang XF, Yu XW, Xu Y. Improvement of catalytic activity oflipase by site-directed mutagenesis. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1091–1105(in Chinese).張曉鳳, 喻曉蔚, 徐巖. 定點(diǎn)突變提高土曲霉脂肪酶的催化活性. 生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1091–1105.
[8] Ren CH, Zhang J, Du GC, et al. Enhancing thermal stability of glucose oxidase by fusing amphiphilic short peptide. Chin J Biotech, 2018, 34(7): 1106–1116(in Chinese).任春慧, 張娟, 堵國成, 等. 基于融合雙親短肽提高葡萄糖氧化酶的熱穩(wěn)定性.生物工程學(xué)報, 2018, 34(7): 1106–1116.
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(本文責(zé)編 陳宏宇)
Preface for special issue on enzyme engineering (2018)
Cheng Jin1,2
1 Guangxi Academy of Sciences, Nanning 530007, Guangxi, China 2 Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
Enzyme engineering combines enzymology and engineering, and is one of the major fields of modern biotechnology. To promote enzyme engineering research in China, we present in this special issue with reviews and original articles focusing on recent relevant advances reported by Chinese scientists.
enzyme engineering, fermentation engineering, metabolic engineering, synthetic biology, directed evolution, biocatalysis
June 19, 2018
Cheng Jin. Tel: +86-10-64807425; E-mail: jinc@im.ac.cn
10.13345/j.cjb.180251
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