微生物代谢国家重点实验室学术交流例会

暨国重实验室科技创新课程

2021-03-Ⅰ

      报告题目二：无细胞合成生物学：从原型设计到应用拓展

报告人：卢元  副教授、博士生导师

主持人：刘晨光 副教授

时  间：3月19日（周五） 下午 14:00-15:30

地  点：闵行校区生命药学楼树华多功能厅

简介：

清华大学化学工程系特别研究员。2009年获清华大学博士学位；2009年至2014年先后在美国约翰霍普金斯大学和斯坦福大学从事博士后研究工作；2014年任日本东京大学特任研究员；2016年于清华大学化学工程系任职。该课题组研究的中心模式是利用多学科交叉手段操作生物大分子和复杂的生物网络；研究的焦点在于发展和应用世界最前沿的技术，突破天然生命体系的限制，快速改造核酸分子、蛋白质、代谢路径、细胞和系统网络，以解决生物制造、人类健康等领域最具挑战性的工程难题。更多信息请浏览课题组网站: http://LuLab.org/ 。

报告摘要：

目前基于细胞的合成生物学发展面临难以逾越的四大挑战：难以标准化、不可预见性、不相容性和高复杂度。为克服这些挑战，一项新技术手段正在兴起：无细胞合成生物学，即在体外实现生物学的中心法则。由于它的简单性、开放性和易放大性，给生物合成工程化提供了极大的自由度。该项技术已成功应用在不同生物工程领域，包括生物原型设计、细胞难表达蛋白质合成、人工细胞构筑等，并推动了基础生物学、生物医药、生物催化、生物传感等领域的迅速发展。此次报告内容主要包括：（1）通过区室化限域构筑、物理响应时空调控、微尺度过程强化等手段，创建基于转录翻译体外重构和调控的新型通用无细胞蛋白质合成平台；（2）以无细胞蛋白质合成平台为基础，实现难表达的天然膜蛋白质、复合蛋白质和非天然蛋白质等物质的高效合成、精准设计和理性改造，解决细胞体内合成手段中的科学与工程难题，拓展在生物医药和生物传感等领域的应用。