研究组长：张毅，研究员

主要研究方向及内容：主要从事生物化学、分子生物学、微生物学及生物工程等方面的研究工作。课题组前期主要围绕包括重组药用蛋白质的规模化制备技术展开研究，包括基因重组表达，重组菌高密度发酵，以及重组蛋白质的规模化分离与纯化工艺（尤其是重组蛋白质包涵体的规模化复性与纯化）等相关技术。本世纪以来，课题组研究逐步转向工业生物技术相关的具有特殊功能与生物学性质的蛋白质的表征、鉴定、以及具有应用前景的特殊功能蛋白质的规模化制备与应用开发方面研究，包括嗜热功能蛋白质与分子机器结构与功能相互关系及潜在应用性研究、极端嗜热古菌蛋白质分子伴侣研究、来源于极端嗜热古菌的极端嗜热酶研究、以及膜蛋白等相关研究。目前课题组以蛋白质结构与功能研究以及蛋白质规模化制备纯化技术为基础，结合合成生物学技术与手段，重点开展具有独特功能的蛋白质生物元件的发掘、表征、鉴定及结构与功能研究，在细胞水平探索应用合成生物学元件改善与优化菌株的性能，并针对具有明确应用前景的极端酶等特殊功能蛋白质，研究与开发适宜于工业化生产的规模化制备工艺，为未来商业化应用提供帮助。

研究队伍：

工作人员：陆坚峰(高级实验师)、李东晓(助理研究员)

年度研究进展

极端嗜热古菌分子伴侣蛋白的抗逆功能研究

鉴于极端嗜热古菌处于进化的初期，极端嗜热古菌分子伴侣蛋白具有独特与重要的生物学功能，其组成简单，适配性良好，应用范围宽泛，生物学功能显著。我们前期的研究发现，极端嗜热古菌分子伴侣蛋白能够显著提高大肠杆菌等相关工业菌株的抗环境胁迫能力，包括提高菌体的高温耐受性，抗氧化性等抗环境胁迫效应，能有效抑制大肠杆菌中由于蛋白质翻译错误导致的蛋白质聚合与沉淀，提高某些重组外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达，及提高重组大肠杆菌的生物转化能力。我们成功构建了完整的极端嗜热古菌分子伴侣蛋白生物元件的工具箱，实现了在菌体细胞中重建与应用极端嗜热古菌分子伴侣蛋白元件与模块的目标。我们进一步对极端嗜热古菌分子伴侣蛋白的其他抗逆功能进行了探索性研究，发现极端嗜热古菌分子伴侣蛋白可以明显提高宿主细胞抗有机溶剂及抗紫外线杀伤的能力。这些实验结果显示，极端嗜热古菌分子伴侣蛋白能够多方面改善与优化菌株的性能，具有提高菌株细胞的鲁棒性的潜质。

年度代表性成果：

专利: 张毅,彭帅英,槠仲梅，一种促进靛蓝生物合成转化产量的方法，授权专利号：ZL201610705447.8，专利授权日:2020.11.27, 专利申请日:2016.8.22.