海洋合成生物学研究组介绍 - 海洋生物生态学研究

 研究组情况 

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研究组简介

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团队工作主要聚焦在海洋生物活性物质发现的新方法，生物合成的新途径和酶促反应的新机制。研究内容以海洋生物活性物质生物合成机制研究为核心，具有独特的“P450酶驱动的合成生物学”研究模式，深化了活性物质“时空合成”、“多酶复合体催化” 等合成特性的认识。

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研究方向

生物合成和酶工程

合成生物学 

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研究组负责人

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      张伟，研究员，博士生导师。国家自然科学基金YQ青年基金获得者，中国科学院引才计划。担任中国微生物学会普通微生物学专业委员会委员兼秘书长，中国药物学会海洋药物委员会委员，中国海洋湖沼学会药物学分会理事；高起点新刊Engineering Microbiology杂志执行编委。

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承担的重大科研任务

国家自然科学基金YQ基金（150万）

NSFC—山东省联合基金重点项目（320万）

国家重点研发计划子课题（180万）

山东省自然科学基金重大基础研究（150万）

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代表性研究成果

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     (1) 开发了还原伴侣工程策略（ACS Catal 2018，影响因子：11.3），提出和发展了基于特征构筑单元与关键酶的天然产物挖掘策略，从海绵共生链霉菌S. somaliensis 1107菌株发现多环稠合21元大环内酯内酰胺新骨架somalactams（Angew Chem Int Ed 2023，影响因子：16.8）

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图 1. 还原伴侣工程和新骨架化合物发现

      (2) 体外重建了新骨架抗生素—创新霉素生物合成，阐明了由类泛素和去泛素化蛋白介导的全新硫传递新机制（Angew Chem Int Ed 2021，影响因子：15.3）。

图2 类泛素和去泛素化蛋白介导的全新硫传递机制

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      (3) 解析免疫抑制剂药物—霉酚酸的“百年”谜题，发现迄今为止最为复杂的多区室化、有序级联的生物合成途径，阐明真菌天然药物合成的时序和空间调控特性（PNAS2019，影响因子：9.4）。

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图3 霉酚酸基因簇和区室化生物合成

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      (4) 利用酶工程策略实现大型装配线NRPS-PKS蛋白和P450名催化功能重塑，发现了吡嗪酮促细菌生物膜生成作用（ACS Cent Sci 2024，影响因子：18.7）。

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图4 吡嗪酮生物合成组装和生物学功能

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联系方式

      张伟  weizhang@qdio.ac.cn

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      寄语     

      团队slogan：团结活泼 严谨创新

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