报告题目：酶定向进化：从高效突变库构建到超高通量筛选

报告人：杨广宇 上海交通大学

主持人：李大力 研究员

报告时间：2019年11月15日10:00（周五上午）

报告地点：生命科学学院534小会议室

报告人简介：

杨广宇，博士，上海交通大学研究员。2009年毕业于吉林大学，获博士学位。博士期间在加拿大不列颠哥伦比亚大学进行联合培养。2009年加入上海交通大学生命科学技术学院，历任讲师、副研究员、研究员。2012年-2013年赴加拿大不列颠哥伦比亚大学进行博士后研究。主要从事分子酶学与蛋白质工程研究，在酶结构-功能关系解析、酶定向进化、体外合成生物学等方向开展了一系列工作。近年来在Science Adv., Nat. Commun., Angew. Chemie., J. Am. Chem. Soc., J. Biol. Chem等著名学术期刊上发表论文30余篇。2015年获上海交通大学“青年岗位能手”称号，2017年获得上海交通大学晨星优秀青年学者称号，2017年获唐立新优秀学者奖。

报告内容：

酶是高效、高选择性、环境友好的生物催化剂，在生物医药、轻工食品、能源材料等领域具有重要应用价值。利用蛋白质工程技术提高天然酶的活性、拓宽催化范围、改善催化特性，不仅可以为现代生物技术产业提供高效的生物催化剂，并且对加深理解酶催化与底物识别机制、阐明酶分子进化历程具有重要意义。定向进化是重要的蛋白质非理性设计途径，它利用自然进化原理，通过随机突变和高通量筛选，可以快速塑造和增强酶功能，近年来已成为国际学术界关注的焦点。然而，由于蛋白质随机突变库具有极大的容量，导致对突变库进行大规模筛选是整个实验流程的瓶颈，也是许多定向进化实验失败的原因。我们实验室尝试通过两个途径解决这一问题：1) 基于对蛋白质结构和催化机制的理解，将随机突变局限于活性中心附近的少数氨基酸位点上，构建小型、高效的突变库以降低筛选压力；2) 发展高效、高灵敏度的新型酶活性高通量筛选技术，探索更大的蛋白质序列空间，从而显著提升获得性质优良的突变体的几率。在本报告中，我将介绍几个我们实验室对生物医药中几类重要酶分子改造的实例，并对酶定向进化在代谢工程及合成生物学方面的应用进行展望。