河北工业大学姜艳军教授、刘运亭副教授和山西大学尚桂军教授应邀作主题报告

420日,河北工业大学姜艳军教授、刘运亭副教授与山西大学尚桂军教授受邀,分别为师生作了题为“工业用固定化酶的设计制备及应用”、“酶催化C=X双键还原的过程集成及强化”和“The molecular mechanism of STING signaling”的精彩报告。报告由山西大学精细化学品工程研究中心主任、煤基高端化学品绿色催化合成山西省重点实验室主任杨恒权教授主持,来自化学化工学院、生命科学学院及合成生物学学院相关领域的师生参加了此次报告。



在报告中,姜艳军教授系统阐述了工业用固定化酶的设计、制备及应用研究成果,为生物制造的产业化落地提供了关键的技术支撑。作为新质生产力的重要方向,生物制造正成为推动制造业绿色转型、实现“双碳”目标的核心引擎,而固定化酶作为生物催化系统的“芯片”,是突破产业瓶颈的关键所在。姜艳军团队围绕固定化酶载体设计与多酶系统构建两大核心方向,取得了一系列突破性成果:在放射孔硅基载体方面,团队开发出具有向外开放放射状孔道的纳米硅基材料,实现了粒径与孔道尺寸的精准调控,兼具传质阻力小、负载量大的优势。基于该载体,团队成功构建了从单酶到四酶的级联催化系统,以及多酶连续流催化体系。同时,团队建立了包含上百种材料的聚合物微球载体库,并构建了载体-酶分子适配数据库,可针对氨基酸脱氢酶、酮还原酶等多种酶类定制固定化方案,为制药、食品等行业的酶催化应用提供了高效解决方案。上述成果有效解决了固定化酶高密度负载、多酶级联效率提升及工业放大等核心问题,加速了生物制造技术向产业化的转化,助力行业绿色升级,为生物酶催化及固定化领域提供了前瞻性指导。



河北工业大学刘运亭副教授作了题为酶催化C=X双键还原的过程集成及强化的学术报告。报告中,刘运亭老师聚焦手性药物制造中占比超50%C=X双键不对称还原反应,分享团队在生物催化领域的创新突破。团队针对酶性能不足、体系兼容性差等行业痛点,发展底物加氢机制导向的“三要素”调控策略,通过微环境、空间位阻、作用力及远端loop多维度改造酶分子:实现环外C=C双键高效还原,精准调控酮还原酶立体选择性达95% ee (S),为抗抑郁药达泊西汀制备提供高效路径,并首次创制可催化杂芳酮的胺脱氢酶。基于隔室化设计,团队建立级联催化新模式,涵盖两相反应体系、连续流串联反应器、功能化细胞反应器三大方向:两相体系通过金属-酶一锅级联缓解底物抑制,将底物浓度从20 mM提升至100 mM;连续流反应器实现阿非卡坦(心肌病治疗药物)、他雷替尼(肺癌治疗药物)等关键中间体合成,时空收率达同期报道最高;功能化细胞反应器通过仿生硅化技术,大幅提升酶的重复使用性与稳定性。此外,团队还构建了酶固定化、反应介质与反应器多工程协同强化策略,相关多项成果获诺贝尔化学奖得主Benjamin List教授等在国际评论期刊《Synfacts》上全文推介,为绿色生物催化的工业化应用提供了全新解决方案。



尚桂军教授在报告中系统介绍了其团队在STING蛋白激活机制方面的突破性进展。首次揭示小分子激动剂C53靶向STING蛋白跨膜结构域的全新激活机制,为肿瘤免疫治疗、抗病毒新药及新型疫苗研发开辟了全新路径。STING蛋白是天然免疫通路的核心接头蛋白,在抵御DNA病毒、细菌感染及启动机体抗肿瘤免疫反应中发挥关键作用。长期以来,天然配体cGAMP诱导的STING寡聚体在溶液中易解离,其稳定激活机制一直是领域内悬而未决的难题。尚桂军团队全程参与蛋白制备、结构解析与功能验证,通过冷冻电镜技术成功解析人源STINGcGAMPC53三元复合物高分辨率结构,首次发现C53结合于STING跨膜区二聚体间的隐秘口袋,通过诱导跨膜螺旋发生构象扩张,稳定形成高阶寡聚体,从而高效激活下游信号通路。研究证实,C53cGAMP协同作用可显著增强STINGTBK1IRF3磷酸化水平,激活强度远高于单一配体。该跨膜结合位点具有疏水性优势,更利于小分子药物穿透细胞膜,突破了传统核苷酸类激动剂的递送局限。这一成果不仅完善了STING蛋白激活的科学理论,也为新一代高效、低毒STING靶向药物开发提供了关键靶点与理论依据,为与会师生在相关前沿课题研究中提供了新的思路与借鉴。

报告结束后,三位教授同参会师生进行了深入的交流与讨论,为今后相关领域的研究交流与合作提供了有力支撑。


个人简介:

姜艳军,河北工业大学化工学院教授,化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室主任,中国轻工业生物转化与天然产物开发重点实验室主任。主要从事酶工程、生物催化与转化等领域的理论创新、技术开发与工程应用研究。主持包括国家重点研发计划课题、国家自然科学基金项目、河北省重点研发计划等多项课题。在Nature CommunicationsAngewandte Chemie International Edition等期刊发表SCI论文150余篇,获河北省自然科学二等奖、中国化工学会基础研究成果奖二等奖等奖励。以功能糖生产用酶固定化、氨基酸生产用酶固定化、手性医药中间体酶法合成关键技术为代表的多项成果在河北、天津、江苏、安徽等省市企业成功转化。

刘运亭,河北工业大学化工学院副教授、硕士生导师,入选河北工业大学元光学者及河北省杰出青年基金,一直从事化学催化、生物催化、金属-酶集成催化剂的设计构建以及有机合成方面的研究,目前已在国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition, ACS Catalysis, Chemical Engineering Journal, Green Chemistry等发表SCI学术论文20余篇。曾获中国化工学会科学技术奖基础研究成果二等奖、中国食品工业协会科技创新个人奖、天津市食品学会科技创新奖一等奖等多项奖励。主持多项科研项目,国家重点研发计划绿色生物制造重点专项、国家自然科学基金青年基金项目、河北省重点研发计划生物医药创新专项、河北省自然科学基金青年基金项目、河北省高等学校科学技术研究重点项目等。

尚桂军,教授、博士生导师,现任山西大学生物医学研究院课题组长。课题组聚焦天然免疫中双链DNA(dsDNA)感应通路cGAS-cGAMIP-STING的分子机制研究,并致力于探索其在抗感染免疫、自身免疫疾病及肿瘤免疫治疗中的潜在应用,以期为相关疾病的机制解析与治疗策略提供理论依据。主持多项科研项目,包括国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题、山西省重点实验室项目、山西省杰出青年科学基金、山西省重点研发计划及国际合作项目等。其研究成果以通讯作者或第一作者身份在多个高水平SCI期刊发表,包括NatureMolecular CellEMBO Reports等。


                                                     一审:李  

                                                     二审:杨恒权

                                                     三审:郭

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