酶分子工程及合成生物技术研究团队
一、 研究方向
酶分子工程及合成生物技术研究团队现有人员6人，其中教授1人，副教授2人，讲师2人，博士后1人。自2017年成立以来，团队致力于酶定向进化方法学的开发、惰性C-H键活化高效酶元件(如heme氧化酶、卤化酶等)的创制、化学品人工生物合成途径创建等领域的科研工作。近5年来，团队先后承担科技部重点研发计划课题或子课题、国家自然科学基金、省部级科研项目、湖北省引智基地、校企合作横向项目多项，科研总经费逾3000万元。在Angewandte Chemie-International Edition、Nature communications、ACS catalysis、Green chemistry等著名学术期刊上发表论文40余篇，申请/授权国际国内专利10多项。相关研究成果受到两届诺贝奖获得主 Benjamin List和France Arnold教授的正面引用和积极评价；同时被《科技日报》、《中国科学报》和《中国化工报》等媒体进行了重点报道；研究成果入选了国家“十三五”科技创新成就展。此外，团队建立了多种化学品生物合成的新范式，并于企业合成推进了产业化应用，产生了良好的经济效益与社会效益。
二、 团队成员
李爱涛，博士，教授，团队负责人。省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室副主任，湖北省生物催化与酶工程引智示范基地主任，湖北省双创战略团队负责人，湖北省杰青、湖北省百人、湖北省楚天学子，中国微生物学会酶工程专业委员会委员，湖北微生物学会理事。近5年，主持科技部重点研发、国家自然基金等课题/项目6项；发表文章38篇，SCI引用2500余次；以通讯或第一作者在Nat Commun， Angew Chem Int Ed， ACS Catal等期刊发表IF>10论文13篇；申请发明专利8项(国际专利1项)，获授权2项；受邀担任期刊Bioresour Bioprocess、 Appl Biochem Biotechnol、Front Bioeng Biotechnol和 Green Synth Catal编委；国内外重要学术会议做报告8次；获全国商业科技进步特等奖1项，中国酶工程“优秀青年酶工程学家奖”，科研成果入选国家“十三五”科技创新成就展。Email: aitaoli@hubu.edu.cn, aitaoli@163.com
赵晶，博士，副教授，湖北省楚天学子。2015年获得德国亚琛工业大学理学博士学位，2015.12-2018.12，中国科学院天津工业技术研究所，助理研究员，2019年至今，3344体育会员讲师、副教授。研究领域主要为计算生物学、酶工程和生物催化。近年来，主持科技部重点研发项目子课题1项，国家自然科学基金青年项目1项、天津市自然科学基金项目1项、湖北大学校基金1项、校企合作横向项目1项。在国内外重要期刊上发表SCI论文近40篇。Email: zhaojing@hubu.edu.cn
郁慧丽，博士，副教授，湖北省楚天学子。2018年10月获得德国马尔堡大学理学博士学位，2018.11-2019.11，德国马尔堡大学，药物生物与生物技术研究所，研究助理，2020.12至今，3344体育会员讲师、副教授。研究领域主要为微生物次级代谢途径中P450酶的发现、挖掘、酶工程和生物催化。近年来，主持科技部重点研发项目子课题1项，湖北省科研项目1项，湖北大学校基金1项。在国内外重要期刊上 发表论文9篇。Email: huiliyu@hubu.edu.cn
康立新，博士，讲师，2012年获得湖北大学生物化学与分子生物学博士学位。2003年至今，3344体育会员讲师。研究方向主要为酶生物学。近年来，主持科技部重点研发项目子课题1项，湖北省科研攻关项目1项，校企合作横向项目4项，在国内外重要期刊上发表论文6篇。Email：20040664@hubu.edu.cn
李倩，博士，讲师，湖北省楚天学子。2019年获得荷兰格罗宁根大学博士学位，2019-2022，3344体育会员博士后，2022.03至今，3344体育会员讲师。研究领域主要为真菌细胞色素P450的挖掘、鉴定和表征、甾体药物的生物合成、抗菌肽的生物合成。近年来，主持科技部重点研发项目子课题1项，湖北省博后项目1项，湖北大学校基金1项，校企合作横向项目1项。在国内外重要期刊上发表论文9篇。Email: qianli1988@hotmail.com
吴元庆，博士后，2020年获得天津大学博士学位，2020.9至今，3344体育会员博士后。研究领域为工业微生物代谢工程与合成生物学，近年来，主持校企合作横向项目1项，在国内外重要刊物上发表论文5篇，获国家授权专利1项。Email: yqwu01@hubu.edu.cn
三、 代表性研究成果
1. 酶定向进化方法开发：活性中心“精简”密码子饱和突变，体外非PCR依赖的基因文库构建和固相芯片基因合成法， “小而精” 且无偏好性组合基因文库的构建
2. 人工酶元件的创制：细胞色素P450单加氧酶进行酶分子工程改造，揭示一种以苯为原料、基于细胞色素P450-BM3酶的一锅法合成对苯二酚的方法；实现了甾体底物C7β定向羟基化的挑战性反应，实现甾体药物群勃龙和醋酸群勃龙的化学-酶法合成。
3. 人工生物合成途径的创制：提出基于自给自足的辅酶循环再生体系，利用大肠杆菌微生物组实现从环烷烃到α, ω-二元羧酸/二元醇的生物转化，实现了尼龙单体的绿色合成。团队设计了全新的酶法生物合成己二酸途径，变革性解决尼龙的绿色制造，有效解决了该行业80年污染的难题。
四、 承担的科研项目（部分）
1. 科技部重点研发计划课题项目，2019YFA09055002，人工途径生物酶元件的理性设计与结构改造，2020-1至2024-12，500万元，在研
2. 科技部重点研发计划子课题项目，2021YFC2102703, 多酶体系中自然和人工辅因子的再生与调控策略，2021-1至2024-11，63万元，在研
3. 科技部重点研发计划子课题项目，2019YFA0906400, 基于P450调控的自由基反应催化合成氮、硫杂环分子，2020-1至2024-12，103.4万元，在研
4. 科技部重点研发计划子课题项目，2021YFC2102400，轻工业用关键氧化还原酶的分子设计与高效生产，2021-7至2024-6，60万元，在研
5. 科技部重点研发计划子课题项目，2021YFC2100100，工业酶设计的智能算法研究，2021-7至2024-6，89万元，在研
6. 科技部重点研发计划子课题项目，2021YFC2102701，多酶催化体系的精准设计与适配体系构建，2021-12至2024-11，41万元，在研
7. 国家自然科学基金委员会，面上项目，21977026，新型P450甾体羟化酶的分子调控机制及其理性改造，2020-01至 2023-12，66万元，在研
8. 湖北省科学技术厅，杰青项目，2020CFA072，甾体药物合成关键羟化酶的创制改造及其应用研究，2020.03-2023.03，30万元，在研
9. 湖北省科技厅外专处，引智基地项目，XKCX2019000002，生物催化与酶工程技术， 2020-01至 2021-12，40万元，在研
10. 国家自然科学基金委员会，青年科学基金项目，21702052，基于P450酶定向羟化的去甲（伪）麻黄碱对映体新合成途径研究，2018-01至 2020-12，26万元，结题
11. 生物酶法制备己二酸和己二胺，湖北三宁化工股份有限公司，2000万，在研
12. 骨化二醇生物法合成工艺开发，浙江金朗博药业有限公司，120万元，在研
13. 11-羟基甲基双烯醇酮的酶法合成，浙江仙居君业药业有限公司，150万元，在研
14. P450氧化酶催化合成对羟基苯甲醇，保定保利瑞合生科技有限公司，100万元，在研
15. 脱氧可的松17α-单酯的酶法合成，浙江仙居君业药业有限公司，30万元，在研
五、 学术论文（部分）
1. Qian Li#, Zhongwei Zhang#, Jing Zhao*, Aitao Li*. Recent advances in the sustainable production of α, ω-C6 bifunctional compounds enabled by chemo-/biocatalysts. Green chemistry. 2022, 24: 4270-4303.
2. Yaqin Peng#, Chenghua Gao#, Zili Zhang, Shijie Wu, Jing Zhao, Aitao Li*, A chemoenzymatic strategy for the synthesis of steroid drugs enabled by P450 monooxygenase-mediated steroidal core modification. ACS catalysis, 2022, 12,2907-2914.
3. Chun-Chi Chen#, Meng Dai#, Lilan Zhang#, Jing Zhao, Wei Zeng, Min Shi, Jian-Wen Huang, Weidong Liu, Rey-Ting Guo*, Aitao Li*, Molecular basis for a toluene monooxygenase to govern substrate selectivity, ACS catalysis, 2022, 12, 2831-2839.
4. Fei Wang#, Jing Zhao#, Qian Li#, Jun Yang, Renjie Li, Jian Min, Xiaojuan Yu, Gao-Wei Zheng, Hui-Lei Yu, Chao Zhai, Carlos G. Acevedo-Rocha, Lixin Ma, Aitao Li*. One-pot biocatalytic route from cycloalkanes to α, ω‐dicarboxylic acids by designed Escherichia coli consortia. Nature communications, 2020, 11:5035
5. Zhongwei Zhang#, Qian Li#, Fei Wang#, Ren-Jie Li, Xiaojuan Yu, Lixin Kang, Jing Zhao and Aitao Li.*. One-Pot Biosynthesis of 1, 6-Hexanediol from Cyclohexane by de novo Designed Cascade Biocatalysis. Green Chemistry, 2020, 22,7476
6. Aitao Li,*# Carlos G Acevedo-Rocha,* # Lorenzo D’Amore,# Jinfeng Chen,# Yaqin Peng, Marc Garcia-Borràs, Chenghua Gao, Jinmei Zhu, Harry Rickerby, Sílvia Osuna*, Jiahai Zhou*, Manfred T Reetz*. Regio‐and Stereoselective Steroid Hydroxylation at the C7‐Position by Cytochrome P450 Monooxygenase Mutants. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 12499–12505. (Hot paper, highlighted in Synfacts)
7. Ge Qu, # Aitao Li,# Carlos G Acevedo‐Rocha,# Zhoutong Sun*, Manfred T Reetz*. The crucial role of methodology development in directed evolution of selective enzymes. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 13204–13231.
8. Hangyu Zhou,# Binju Wang,# Fei Wang, Xiaojuan Yu, Lixin Ma, Aitao Li*, Manfred T. Reetz*. Chemo- and Regioselective Dihydroxylation of Benzene to Hydroquinone Enabled by Engineered Cytochrome P450 Monooxygenase. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 764–768 (Back cover).
9. Ai-Tao Li#, Ge Qu#, Zhoutong Sun*, Manfred T Reetz*. Statistical analysis of the benefits of focused saturation mutagenesis in directed evolution based on reduced amino acid alphabets. ACS Catalysis, 2019, 9, 7769-7778.
10. Aitao Li,# Binju# Wang, Adriana Ilie, Kshatresh D. Dubey, Gert Bange, Ivan V. Korendovych, Sason Shaik*, Manfred T. Reetz*. A redox-mediated Kemp eliminase. Nature communications, 2017, 8, 14876.
11. Aitao Li, Adriana Ilie, Zhoutong Sun, Richard Lonsdale, Jian-He Xu, Manfred T. Reetz*. Whole-Cell-Catalyzed Multiple Regio- and Stereoselective Functionalizations in Cascade Reactions Enabled by Directed Evolution. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 128,12205-12208.
12. She W, Ni J, Shui K, Wang F, He R, Xue J, Reetz MT, Li A*, Ma L*. Rapid and error-free site-directed mutagenesis by a PCR-free in vitro CRISPR/Cas9-mediated mutagenic system. ACS Synthetic Biology, 2018， 7, 2236–2244. (Front Cover)
13. He Y*, Ding Y, Ma C, Di J, Jiang C, Li A*.One-pot conversion of biomass-derived xylose to furfuralcohol by a chemo-enzymatic sequential acid-catalyzed dehydration and bioreduction. Green Chemistry ,2017,19, 3844–3850.
六、 专利（部分）
1. Aitao Li, Jing Zhao, Fei Wang, Qian Li, Xiaojuan Yu, Xueying Peng, Xiaoman Chen, Whole-cell biocatalysis method for producing α,ω-dicarboxylic acids and use thereof. 2021.01.26, US2021/0324426A1.
2. 李爱涛，赵晶，王斐，李倩，余小娟，彭雪盈，陈小漫，一种生产α,ω-二元羧酸的整细胞生物催化方法及其应用, 2020.03.03，ZL202010139295.6.
3. 李爱涛，张中伟，赵晶，李倩，李仁结，王斐，余小娟，彭彤，α,ω–二元醇的生物催化合成方法，2020.03.31, 202010244255.8.
4. 李爱涛，周航宇，王婓，余小娟，一种P450BM3突变体及其在以苯或苯酚为底物合成对苯二酚中的应用, 2018.09.27, 中国, ZL201811127439.5.
5. 李爱涛，彭雅琴，高成华，赵晶，张铮斌，李纯，一种细胞色素P450BM3突变体及其在醋酸群勃龙合成中的应用，2021.08.24, 202110721653.9
6. 李爱涛，张小栋，李倩，赵晶，邓迪，一种细胞色素P450单加氧酶CYP109B2突变体及其应用，2021.05.29, 202110594533.7.
7. Zhi Li， Nguyen Phuong Thao Ngo， Wen Wang， Zillillah， Guowei Tan， Li A， Jinyong Yan， Method of converting grease containing high content of free fatty acids to fatty acid esters and catalysts for use in said method, 2013.04.04, EU2013048346.
