劉建明
西湖大學 研究員
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嘉賓介紹
劉建明,博士,西湖大學合成生物學中心,研究員。浙江省創新領軍人才,浙江省全省智能低碳生物合成重點實驗室 副主任,中國微生物學會生化過程模型化與控制專業委員會委員,中國生物工程學會一碳生物技術委員會委員。
主要研究方向:1)低碳生物轉化,創制酶催化和化學催化體系,高效轉化一碳化合物為食品氨基酸等高附加值產品;2)微生物代謝工程和綠色生物制造,高效創建底盤細胞生產食品添加劑丁二酮和丁二醇手性化合物。近年來在創制酶催化和非酶催化協同工作體系,綠色發酵生產功能性食品添加劑和手性化合等方向取得了重要成果。
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論壇介紹
憑“空”制造:空氣基二氧化碳高效氨基酸合成技術
利用生物制造技術固定空氣中的二氧化碳及其衍生的一碳化合物(C1),如甲醇、甲酸或甲醛等,生產高碳化學品是合成生物學工程學科的一個重要攻關方向,也是創制低碳生物合成(原料低碳)的新型制造模式。但是C1原料的生物利用普遍存在著如下挑戰:需要消耗昂貴的能量輔因子ATP和還原力輔因子NAD(P)H;酶數量和種類較多,導致各個模塊的協同性和路徑魯棒性不盡人意;固碳速率受限于途徑的熱力學和動力學推動力,導致固碳速率低和產品種類有限等。針對上述挑戰,我們最近創制了一條全新的化學催化和生物催化有機整合的固碳路線,成功實現了高能C1化合物(甲醇或甲醛)與低能C1化合物二氧化碳的協同利用,過程中不需要添加能量輔因子ATP和還原力輔因子NAD(P)H。通過過程集成實現了從甲醇(C1)和空氣中捕捉的二氧化碳(C1)高效合成甘氨酸(C2氨基酸),絲氨酸(C3氨基酸)和丙酮酸(C3有機酸),產品濃度都達到g/L的水平。ICE-CAP揭示了一條新型的“一生二,二生三,三生萬物”的生物制造模式。
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