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学术报告

【学术报告】人工辅酶介导的能量代谢调控

主要完成人: 发表日期:2015-04-08 点击数:835

【报告时间】 4月8日,上午10:00

【报告地点】 闵行校区生物药学楼树华多功能报告厅

【报 告 人】 赵宗保教授   中国科学院大连化学物理研究所

【联 系 人】 周虎臣教授(药学院) 

报告摘要:

物质代谢和能量代谢是代谢过程两个难以分割的方面。能量代谢是指细胞生命活动中能量的贮存、释放、转移和利用的过程,主要依赖能量载体分子腺苷三磷酸(ATP)和吡啶核苷酸辅酶NAD(P)(H)。因此,辅酶NAD(P)(H)和ATP是链接物质代谢与能量代谢的桥梁。NAD(P)(H)通过介导胞内氧化还原反应而参与能量代谢。据统计,约80%氧化还原酶依赖NAD(P)(H)。NAD(P)(H)除作为辅酶外,还可作为底物、产物、激活剂和抑制剂等角色参与大量非能量代谢的生化过程,具有不可替代的重要作用。因此,扰动胞内NAD(P)(H)水平将产生全局性而又难以预测的生物学效应。在辅酶水平选择性调控氧化还原代谢是非常具有挑战性,又具有重要科学价值和应用背景的研究课题。我们合成了系列NAD类似物,采用半理性设计策略,改造氧化还原酶的辅酶结合域,获得了偏好NAD类似物的苹果酸酶、乳酸脱氢酶和亚磷酸脱氢酶等的突变体,构建了生物正交(bioorthogonal)的氧化还原体系。在大肠杆菌中表达偏好NAD类似物的苹果酸酶和亚磷酸脱氢酶,工程菌细胞氧化亚磷酸得到还原力,选择性推动苹果酸生物合成。这是首次实现利用无机化能选择性调控胞内氧化还原代谢反应,对精确设计“细胞工厂”和合成生物学研究具有重要意义。

报告人简介:

赵宗保,研究员。中国可再生能源学会生物质能专业委员会理事,中国化学会化学生物学专业委员会委员,中国化工学会离子液体专业委员会委员,中国能源学会专家委员会委员,大连市归国留学人员“创业英才”,市劳动模范。1998年在中科院上海有机化学研究所获博士学位。1998年至2003年先后在美国University of Minnesota和University of Texas at Austin从事博士后研究。2003年到大连化学物理研究所生物技术部工作,2004年度获中科院“百人计划”引进国外杰出人才择优支持,2013年获国家自然科学基金委员会杰出青年基金资助。主要从事化学生物学和能源生物技术领域的探索性、前瞻性研究,先后在Nature Commun., J. Am. Chem. Soc., PNAS, Biotechnol. BiofuelsGreen Chem.等刊物发表论文160余篇,获授权发明专利18件。