张桂敏

发布时间：2019-10-31


姓名:张桂敏

职称：教授

邮箱:zhangguimin@mail.buct.edu.cn

办公地址：北京化工大学东校区计算机西楼302



教育背景

1993年9月-1997年6月，华中农业大学生科院，获微生物学学士学位

1997年9月-2000年6月，华中农业大学生科院，获生物化学与分子生物学硕士学位

2003年9月-2006年6月，华中农业大学生科院，获微生物学博士学位


工作经历

2007年11月-2011年9月，中国科学院微生物研究所，博士后

2011年10月-2012年10月，美国佛罗里达大学，访问学者

2015年7-8月，德国汉堡工业大学，访问学者

2000年7月-2021.07，湖北大学生命科学学院助教、讲师、副教授、教授

2021.08-至今，北京化工大学生命科学与技术学院教授


学术兼职：

科技部“工业酶产业技术创新战略联盟”专家委员会成员、副秘书长

中国微生物学会酶工程专业委员会委员

中国生物工程学会生物传感、生物芯片与纳米生物技术分会委员，2022-2027

中国生物发酵产业协会第二届理事会理事，酶制剂分会理事

中国食品科学技术学会酶制剂分会第六届理事会理事

微生物学报编委，2021-2026

Microbial cell factory, editor


获奖及荣誉：湖北省中青年突出贡献专家、湖北省博士后卓越人才跟踪培养计划资助人选（全省10名）、湖北省新世纪高层次人才工程、湖北省杰出青年基金、湖北大学首届五四青年奖章、武汉市黄鹤英才、湖北省暨武汉市微生物学会授予“真菌学青年优秀人才奖”、湖北省高端人才培养计划第二层次人选、霍英东青年教师奖三等奖、全国大学生创业大赛湖北大学优秀指导教师、湖北大学第五届“十佳青年教师”。


主要研究方向：

（1）蛋白质工程的研究

发展各种蛋白质工程手段，致力于水解酶类的分子改造，具体如下：基于理性设计，实现了玉米赤霉烯酮降解酶、PG酶、内毒素降解酶、淀粉酶等酶的活性和稳定性的提高；基于半理性设计实现了木聚糖酶、果胶酶活性、稳定性的提高，和水解产物的改变；基于酵母表面展示结合分选型流式细胞仪进行高通量筛选，实现了HRV3C蛋白酶和SUMO蛋白酶切割位点的改变，实现了医用蛋白融合标签的无痕切除。

（2）精通大肠杆菌、枯草杆菌和毕赤酵母表达系统。

获得优秀的酶突变体以后，如何廉价的生产出来就需要构建一个高产的分泌表达工程菌株，因此申请人带领团队致力于大肠杆菌，枯草杆菌和毕赤酵母三个表达系统的优化，具体包括：大肠杆菌分泌表达和自裂解表达系统，能在目标蛋白大量表达之后，实现可控的菌体的自裂解释放目标蛋白；构建了枯草杆菌的基因编辑系统和双向调控系统，通过上调分子伴侣，下调蛋白酶，实现了枯草杆菌的同时双向调控，可以大幅提高异源蛋白的表达量；建立了通用的毕赤酵母高效表达策略，实现了多种异源蛋白的分泌表达和成果转化；构建了大肠杆菌，酵母的直接表面展示和间接表面展示系统，实现了基于细胞表面的级联催化和蛋白酶的高通量筛选体系。

（3）生物传感

真菌毒素，环境污染物的酶降解产物是否还有毒性常规通过细胞或者动物实验来进行，耗时耗钱。而通过微生物细胞来检测产物的毒性省时省力、微生物的培养成本也低廉，为降解产物的毒性检测提供了一个便利的检测体系。通过转录因子、启动子改造，宿主的筛选构建了水杨酸，苯甲酸及其衍生物的大肠杆菌检测体系，灵敏度比报道的提高了100-1000倍；通过核受体的改造，基于蛋白酶激活的级联放大系统，构建了雌激素等小分子化合物的酵母传感细胞，首次利用该传感系统筛选到了玉米赤霉烯酮真正的脱毒菌株。


主持科研项目：作为课题负责人，主持横向和纵向项目50余项，部分列举如下：

  1. 国家自然科学基金面上项目（32370101）：玉米赤霉烯酮类真菌毒素分子识别机制研究及其酵母细胞传感器的构建，2024-2027，60万

  2. 国家重点研发计划子课题（2022YFC2105003）：LPS降解酶的高效表达与生产，202211-202610，100万

  3. 国家自然科学基金面上项目(31970059)：枯草芽孢杆菌对真菌毒素玉米赤霉烯酮降解机制的研究，2020-2023，69.6万

  4. 国家自然科学基金与英国皇家学会合作交流项目（31911530184），通过小角X射线散射和中子散射（SAXS-SANS）研究N-端结构域影响淀粉酶Amy703钙离子依赖性的机制，9.9万

  5. 国家重点研发计划课题（2018YFA0901102），优化识别分子及生物响应元器件以提高污染物识别元件的特异性及传感通路的效率，2019-2024，540万 (其中承担170万)

  6. 湖北省自然科学基金杰青项目（2018CFA042），钙不依赖性碱性淀粉酶的组合优化研究，2018-2020，20万

  7. 湖北省技术创新专项重大项目子项目（2018ABA113），新型饲用酶联微生态制剂代替抗生素的研制，2018-2020，40万

  8. 湖北省技术创新专项重大项目（2017ACA171），绿色生物纺织高活性用酶关键技术研究，2017-2019，100万

  9. 国家重点研发计划子课题（2017YFD0501506），中兽药药物添加剂为核心设计复配和酶制剂和微生态制剂等无抗配方，201707-202012，51.74万

  10. 国家自然科学基金面上项目(31670069)：嗜碱芽孢杆菌GH13新亚家族碱性淀粉酶N端结构域的功能和进化机制研究，2017-2020，74.4万

  11.  863子课题(2014AA021303-04)：蛋白质高拷贝表达与芽孢杆菌表达系统的构建与应用任务四，2014-2016，68万

  12. 863子课题（2012AA022203C），造纸用半纤维素酶分子改造及高效表达生产及应用，2012-2015，140.25万

  13. 国家自然科学基金面上项目(31170068)：耐盐菌BG-CS10嗜盐纤维素酶嗜盐机制的研究，2012-2015，60万


代表性著作：

以通讯作者发表论文60余篇，授权发明专利40余项，部分列举如下：

  1.  Chen Zhou#, Nisha He#, Xiaofan Lin, Hailin Liu, Zhenghui Lu*, Guimin Zhang*. Site-directed display of zearalenone lactonase on spilt-intein functionalized nanocarrier for green and efficient detoxification of zearalenone. Food Chemistry, 2024

  2.  Meixing Wang#, Faying Zhang#, La Xiang#, Mengsha Li, Zhenghui Lu, Pan Wu, Xiang Sheng, Jiahai Zhou, and Guimin Zhang*. Enhancing the Activity of Zearalenone Lactone Hydrolase towards the More Toxic α-Zearalanol via a Single-Point Mutation. Applied and Environmental Microbiology, 2024

  3.  Meixing Wang, Yufan Xian, Zhenghui Lu, Pan Wu, Guimin Zhang*. Engineering polysaccharide hydrolases in the product-releasing cleft to alter their product profiles, International Journal of Biological Macromolecules, 2024

  4.  Chao Du, Yuling Zhou, Lin Liu, Meixing Wang, Sijing Jiang, Yifei Zhang*, Guimin Zhang*.  Bacterial surface-assembled chitinosome for dismantling chitin into N-acetyl glucosamine, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2023

  5.  Faying Zhang, Xian Fan, Ke Xu, Shihui Wang, Shuobo Shi, Li Yi*, Guimin Zhang*. Development of Bacterial FhuD-lysozyme-SsrA mediated autolytic (FLSA) system for effective release of intracellular products, ACS Synthetic Biology, 2023

  6.  Zhaoxiang Wang, Feifan Luo, Sijing Jiang, Jonathan Nimal Selvaraja, Yuling Zhou*, Guimin Zhang*, Biochemical characterization and molecular modification of a zearalenone hydrolyzing enzyme Zhd11D from Phialophora attinorum. Enzyme and Microbial Technology, 2023

  7. Hui Wang#, Zhenghui Lu#, Xiaofan Lin, Meixing Wang, Tianzhi Jiang, Guoqiang Zhao, La Xiang, Jiazhan Xv, Sijing Jiang*, Guimin Zhang*. The N-terminal hydrophobicity modulates a distal structural domain conformation of zearalenone lacton hydrolase and its application in protein engineering, Enzyme and Microbial Technology, 2023

  8. Xinlin Hu#, Xiang Zhao#, Meixing Wang, Pan Wu, Zhenghui Lu*, Guimin Zhang*. Rationally tailoring the halophilicity of an amylolytic enzyme for application in dehydrating conditions. Biochemical Engineering Journal, 2022

  9.  Jiaheng Wang#, Nuo Zhang#, Yawen Huang, Shunyi Li, Guimin Zhang*. Simple and efficient enzymatic procedure for p-coumaric acid synthesis: complete bioconversion and biocatalyst recycling under alkaline condition. Biochemical Engineering Journal, 2022

  10.  Faying Zhang#, Hui Zheng#, Yufan Xian, Haoyue Song, Shengchen Wang, Yueli Yun, Li Yi*, Guimin Zhang*. Profiling substrate specificity of SUMO protease Ulp1 by YESS-PSSC system to advance the conserved mechanism for substrate cleavage. Int. J. Mol. Sci. 2022

  11.  Meixing Wang#, Huizhen Hu#, Buyu Zhang, Yang Zheng, Pan Wu, Zhenghui Lu, Guimin Zhang*. Discovery of a New Microbial Origin Cold-Active Neopullulanase Capable for Effective Conversion of Pullulan to Panose. Int. J. Mol. Sci. 2022

  12.  Jiang Tianzhi, Wang Meixing, Li Xinyu,Wang Hui, Zhao Guoqiang, Wu Pan, Lu Zhenghui, Zhang Guimin*. The replacement of main cap domain to improve the activity of a ZEN lactone hydrolase with broad substrate spectrum. Biochemical Engineering Journal, 2022

  13. Chao Du, Xiang Zhao, Wen Song, Nisha He, Sijing Jiang, Yuling Zhou*, Guimin Zhang*. Combined strategies to improve the expression of acidic mammalian chitinase in Pichia pastoris for the production of N, N'-diacetylchitobiose. Biochemical Engineering Journal, 2021

  14. WangShengchen, Faying Zhang, Meng Mei, Ting Wang, Yueli Yun, Shihui Yang, Guimin Zhang*, and Li Yi*. A split protease-E. coli ClpXP system quantifies protein–protein interactions in Escherichia coli cells. Communications Biology, 2021

  15. Wen Song, Nuo Zhang, Mo Yang, Yuling Zhou, Nisha He*, Guimin Zhang*. Multiple strategies to improve the yield of chitinase A from Bacillus licheniformis in Pichia pastoris to obtain plant growth enhancer and GlcNAc. Microbial cell factories, 2020

  16.  Pan Wu, Shihui Yang, Zhichun Zhan, Guimin Zhang*. Origins and features of pectate lyases and their applications in industry, Applied Microbiology and biotechnology, 2020

  17.  Zhenghui Lu, Shihui Yang, Xin Yuan, Yunyun Shi, Li Ouyang, Sijing Jiang, Li Yi andGuimin Zhang*. CRISPR-assisted multi-dimensional regulation forfine-tuning gene expression in Bacillussubtilis. Nucleic Acids Research, 2019

  18. Zhenghui Lu, Xinzhi Li, Rui Zhang, Li Yi, Yanhe Ma, Guimin Zhang*. Tunnel engineering to accelerate product release for better biomass-degrading abilities in lignocellulolytic enzymes. Biotechnology for Biofuels, 2019

  19.  Xian Fan, Xinzhi Li, Yu Zhou, Meng Mei, Pi Liu, Jing Zhao, Wenfang Peng, Zhengbing Jiang, Shihui Yang, Brent L. Iverson, Guimin Zhang*, and Li Yi*. Quantitative analysis of the substrate specificity of human rhinovirus 3C protease and exploration of its substrate recognition mechanisms, ACS Chemical Biology, 2019  

  20.  Chao Du, Shun Jiang, Sijing Jiang, Yuling Zhou*, Guimin Zhang*. A Bacillus pumilus originated β-N-acetylglucosaminidase for chitin combinatory hydrolysis and exploration of its thermostable mechanism.International Journal of Biological Macromolecules, 2019  

  21.  Meixing Wang, Lifeng Yin, Huizhen Hu, Jonathan Nimal Selvaraj, Yuling Zhou, Guimin Zhang*. Expression, functional analysis and mutation of a novel neutral zearalenone-degrading enzyme, International Journal of Biological Macromolecules, 2018

  22.  Zhenghui Lu, Xinlin Hu, Panpan Shen, Qinhong Wang, Yuling Zhou, Guimin Zhang*, Yanhe Ma. A pH-stable, detergent and chelator resistant type I pullulanase from Bacillus pseudofirmus 703 with high catalytic efficiency. International Journal of Biological Macromolecules, 2018

  23.  Mei Meng, Zhai Chao, Li Xinzhi, Zhou Yu, Peng Wenfang, Ma Lixin, Wang Qinhong, Iverson BL, Zhang Guimin*, Yi Li*.Characterization of aromatic residue-controlled protein retention in the endoplasmic reticulum of Saccharomyces cerevisiae. J Biol Chem. 2017


教师寄语：

成功从来不是一蹴而就，而是日积月累、厚积薄发。持续努力，提高解决问题的能力。


招生要求：  

勤于思考，执行力强。