细菌胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances，EPS）是细菌响应外界环境的刺激而合成并分泌到胞外的大分子物质，对细胞具有重要的生理意义。因其同时具有可降解性、安全且可再生等特性，细菌胞外聚合物在制药、化妆品、食品、以及农业及环境等多个领域得到广泛应用。

eps基因簇是地衣芽孢杆菌中参与胞外多糖合成的重要功能基因，其中EpsK作为一种跨膜转运蛋白在胞外聚合物的合成和分泌中起到关键调控作用。本论文对epsK基因功能进行了较为深入的探究。epsK基因的过表达可使EPS积累量减少26.5%，并致使细胞变得更加细长。结合转录组学和蛋白质建模与互作分析，我们推测epsK是一种转运磷壁醛酸（Teichuronic acid）糖重复单元的翻转酶，并提出其中的作用机制：由epsK过表达引起的磷壁醛酸合成的增加诱发了内源性磷酸盐饥饿响应，从而导致EPS合成和生物量减少、以及细菌趋化性增强。对磷壁醛酸合成基因tuaB和tuaE进一步过表达，也印证了地衣芽孢杆菌EPS合成的减少，该结果与磷酸盐饥饿条件下的菌株响应是一致的。基于本研究结果，提出可通过调控细胞内胁迫响应基因的表达使细胞产生内源性的胁迫响应，从而对细胞的代谢及产物合成实现有目的的调控，为更加深入了解细菌EPS的合成与调控机制奠定了基础。

图: 推测的地衣芽孢杆菌中胞外聚合物合成的调控模型

文章标题：

Putative functions of EpsK in teichuronic acid synthesis and phosphate starvation in Bacillus licheniformis

文章路径：

研究团队：

Yiyuan Xu,Lijie Yang,Haiyan Wang,Xiaoyu Wei,Yanyan Shi,Dafeng Liang,Mingfeng Cao,Ning He

研究项目资助：

国家自然科学基金面上项目(31871779和32170061) 

论文第一完成单位：厦门大学化学化工学院

论文第一作者：博士生 徐艺源

共同通讯作者：何宁教授、曹名锋教授

♦ 研究领域：

以微生物胞内（外）聚合物代谢调控及其发酵技术为核心的研究领域，其主要研发产品在食品、发酵、环境等领域均具有重要的工业应用潜力。

♦ 学术成就及奖项：

• 先后主持和参与多项国家自然科学基金面上/重点项目、科技支撑计划项目、国家重点研发项目、福建省科技重点、厦门市科技计划等多个项目

• 在国际重要期刊Biotechnology and Bioengineering、Journal of Agriculture and Food Chemistry、Chemical Engineering Journal等发表研究成果论文50余篇

• 获授权国内外发明专利14项

• 获2019年度中国轻工业联合会科技进步奖

• 中国石油和化学工业联合会科技进步奖

♦ 研究领域：

合成生物学、代谢工程、酶工程等，致力于生物医药、营养健康、环境友好型产品的新型酵母细胞工厂创制及绿色生物合成

♦ 学术成就及奖项：

• 福建省“闽江学者”特聘教授

• 入选厦门大学“南强青年拔尖人才计划”

• 在Nature Chemical Biology、Nature Communications、Metabolic Engineering、ACS Synthetic Biology等发表研究成果论文40余篇

• 获授权国内外发明专利8项

♦ 目前担任

• Biotechnology Reports (Elsevier) 主编

• Biotechnology for Biofuels副主编

• Microbial Cell Factories副主编

• BioDesign Research副主编
  

• 招聘范围：合成生物学、代谢工程研究方向的博士后或科研助理

• 招聘人数：3-4名

• 具体信息参见网站：https://www.x-mol.com/groups/cao_mingfeng

• 联系邮箱：mfcao@xmu.edu.cn