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 主要开展工业微生物如梭菌、放线菌、芽孢杆菌等的代谢调控和代谢工程研究；工业用酶的结构与功能关系及酶工程研究；并致力于发展和运用改造基因、基因组、蛋白质和代谢途径的新方法，开发和优化基于重组DNA的生物产品及制备过程。实验室网页：http://www.sippe.ac.cn/jigousz5_jiangwh.htm。
研究组长：姜卫红，博士、研究员；杨晟，博士、研究员
工作人员：史吉平，研究员；芦银华，副研究员；陈军，高级实验师；黄鹤、赵静波，助理研究员；何慧琪，工程师；王攀、宋馨、朱虹、牛立霞，研究实习员；许崇茂、董枫，助理实验师；杨蕴刘，研究员(回聘)
博 士 后：顾阳；曹传增；傅向阳；蒋宇；刘旭东
研 究 生：王纬华；杨俊杰；蔡渊恒；胡世元；孙周通；邵丽君；王瑞；刁刘洋；张大龙；朱丽；李键；肖晗；任聪；郁珍瑜；张凝；吴艳
生物能源及重要化学品产生菌--丙酮丁醇梭菌的研究
丁醇既是一种重要的大宗化学品，也是新一代的生物燃料。我们围绕丁醇产生菌――丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)进行了以下研究：
1. 高丁醇比的丙酮丁醇梭菌EA2018的生物学研究。 与模式菌株ATCC824相比，EA2018具有溶剂产量高、丁醇比例高、发酵时间短和不产孢子等生物学特性。为了深入研究这些特性的产生机理，我们对EA2018进行了生理生化以及基因转录水平的研究。结果表明，EA2018的氢气产量和酸产量明显低于对照ATCC 824，而葡萄糖和木糖的利用率均高于对照；其丁醇产生相关基因的转录量高于对照，而丙酮产生相关基因的转录量却低于对照。这些研究加深了我们对丙酮丁醇梭菌EA2018丁醇高产机理的理解，并为菌株改造提供了有价值的信息。
2. 丙酮丁醇梭菌的代谢工程研究。利用基于二类内含子的TargeTron质粒pSY6/pSY7，我们分别构建了丙酮丁醇梭菌ATCC824的buk基因和solR基因缺失突变体，溶剂产量比野生菌株分别提高了40%和50%。pSY6/pSY7也可应用于对工业菌株丙酮丁醇梭菌EA2018的代谢工程改造，对EA2018的乙酰乙酸脱羧酶基因adc进行了敲除，该突变株的丙酮产量由50mM降低至5mM，在保持总溶剂产率不变的情况下明显提高了丁醇比例。
3. 丙酮丁醇梭菌木糖代谢途径的解析。我们通过生物信息学分析、基因缺失和功能互补实验确定了丙酮丁醇梭菌木糖途径关键酶基因xylA、xylB、tal、tkt、rpe和rpi的编码序列，其中，xylA和xylB基因的缺失可导致该菌木糖代谢功能的丧失。RT-PCR实验结果表明，上述关键酶基因的转录均受木糖诱导，并受葡萄糖抑制。对这些关键酶基因的定位、转录以及相应的酶动力学研究为该菌木糖利用途径的改造提供了理论基础。
主要论文：
Chen L, Lu Y, Chen J, Zhang W, Shu D, Qin Z, Yang S and Jiang W. (2008) Characterization of a negative regulator AveI for avermectin biosynthesis in Streptomyces avermitilis NRRL8165. Applied Microbiolology and Biotechnology 80: 277-286. Jiang S, Li C, Zhang W, Cai Y, Yang Y, Yang S and Jiang W. (2007) Directed evolution and structural analysis of N-carbamoyl-D-amino acid amidohydrolase provide insights on recombinant protein solubility in Escherichia coli. Biochemical Journal 402: 429-437. Shao L, Hu S, Yang Y, Gu Y, Chen J, Yang Y, Jiang W and Yang S. (2007) Targeted gene disruption by use of a group II intron (targetron) vector in Clostridium acetobutylicum. Cell Research 17: 963-965. Zhang W, Liu Y, Zheng H, Yang S, Jiang W. (2005) Improving the activity and stability of GL-7-ACA acylase CA130 by site-directed mutagenesis. Applied and Environmental Microbiology 71: 5290-5296.
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