基本信息
周志华  女  博导  中国科学院分子植物科学卓越创新中心
电子邮件: zhouzhihua@cemps.ac.cn
通信地址: 上海枫林路300号
邮政编码: 200032

研究领域

真菌被广泛应用于医药、食品、能源和轻工等诸多领域。里氏木霉具有强大的蛋白合成与分泌能力,酿酒酵母与米曲霉为天然产物生物合成的优良底盘细胞。周志华课题组近期的研究目标为:解析植物与真菌天然化合物的合成途径及挖掘与功能鉴定相关生物元件,研究并改造真菌底盘细胞中蛋白质和次生代谢产物合成的调控网络,实现植物与真菌天然化合物和高附加值的蛋白质产品于真菌底盘细胞中的高效合成主要研究方向包括:(1)解析植物与真菌天然化合物的合成途径;(2)催化元件的规模化挖掘、功能鉴定、改造及催化机制研究;(3)里氏木霉中蛋白质合成与分泌调控机制的研究及其改造及其于高附加值的蛋白质产品的应用;(4)重要植物或真菌天然化合物的真菌细胞工厂的设计、构建与适配性优化。

招生信息

(1)招收微生物学分子生物学、生物工程、酶工程、代谢工程及合成生物学领域的硕博连读生、博士生和专业硕士生;

(2)招收国际博士研究生,要求具有微生物分子生物学及遗传学的理论知识及研究基础,对酶工程、代谢工程及合成生物学方向有浓厚的兴趣;


招生专业
071005-微生物学

工作经历

2004年12月-2020年4月受聘于中国科学院上海生命科学院植物生理生态研究所

2020年5月至今:中国科学院分子植物科学卓越创新中心

2005年入选中科院****,同年入选上海市浦江人才计划。2007年获中科院****择优支持。2011年-2016年973项目的合成生物专项的课题组长,2018年-2023年国家重点研发计划合成生物专项的首席科学家。多年来在真菌分子遗传与合成生物学领域开展研究,在稀有人参皂苷和淫羊藿苷的生物合成方面率先形成了从生物合成路线探索、合成元件挖掘表征、细胞工厂One-Port合成到元件途径优化和产物产量提高的合成生物学创新链;近年来负责组织院内多家单位合作构建了中科院合成生物学元件与数据库,为天然化合物的合成生物学研究与应用提供技术支撑;在国际上率先构建了丝状真菌的基因组编辑系统,设计与改造了多种丝状真菌底盘细胞,应用于天然化合物或蛋白质的合成,并解析丝状真菌里氏木霉的蛋白合成与分泌调控机制。在Cell Research, Molecular plant, Science Bulletin, Metabolic Engineering, Cell Discovery, Molecular Microbiology等重要国际期刊上发表80多篇论文。在生物元件的创制方面已获得专利授权10多项,其中获得1项美国、2项日本、1项韩国和1项印度的授权专利,多项研究成果已经转让国内的医药企业。

教授课程

合成生物学与系统生物学

代表性论文

1.       Yang CS, Wang Y, Su Z…….Yang X, Ma DW, Zhao GP, Zhou ZH. Biosynthesis of the highly oxygenated tetracyclic core skeleton of Taxol. Nature communications 2024,

2.       Xiao M, Wang YM……,Gen Zou*, Zhihua Zhou*, Pingping Wang*. Repurposing the cellulase workhorse Trichoderma reesei as a ROBUST chassis for efficient terpene production. Green Chemistry 2023, DOI: 10.1039/D3GC01770B;

3.       Li C#, Yan X#, Xu Z#, Wang Y, Shen X, Zhang L, Zhou Z*, Wang P*. Pathway elucidation of   bioactive rhamnosylated ginsenosides in Panax ginseng and their de novo high-level production by engineered Saccharomyces cerevisiae. Communications biology 2022, 5: 775

4.       Shunxing Chai, Zhihua Zhu, Ernuo Tian, Meili Xiao, Yan Wang, Gen Zou*&Zhi-hua Zhou1*. Building a Versatile Protein Production Platform Using Engineered Trichoderma reesei. ACS Synthetic Biology 2022, 11(1) : 486-496

5.       Xiaodong Li, Yinmei Wang, Zhenjun Fan, Yan Wang, Pingping Wang*, Xing Yan*, Zhihua Zhou*. High-level sustainable production of the characteristic protopanaxatriol-type saponins from Panax species in engineered Saccharomyces cerevisiae. Metabolic Engineering 2021, 66: 87-97;

6.       Pingping Wang#, Chaojing Li#, Xiaodong Li#, Wenjun Huang#, Yan Wang, Jiali Wang, Yanjun Zhang, Xiaoman Yang, Xing Yan*, Ying Wang* and Zhihua Zhou*. Complete biosynthesis of the potential medicine icaritin by engineered Saccharomyces cerevisiae and Escherichia coli. Science Bulletin 2021 doi: 10.1016/j.scib.2021.03.002

7.       Gen Zou#,  Meili Xiao#,  Shunxing Chai,  Zhihua Zhu,  Ying Wang and Zhihua Zhou*. Efficient genome editing in filamentous fungi via an improved CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein method facilitated by chemical reagents. Microb Biotechnol 2020 doi: 10.1111/1751-7915.13652

8.       Pingping Wang, Wei Wei, Wei Ye, Xiaodong Li, Wenfang Zhao, Chengshuai Yang, Chaojing Li, Xing Yan*, Zhihua Zhou*. Synthesizing ginsenoside Rh2 in Saccharomyces cerevisiae cell factory at high-efficiency, Cell Discovery 2019, 5 (5): 1-14

9.       Wei W, Wang P, Wei Y, Liu Q, Yang C, G Zhao, Yue J *, Yan X *, Zhou Z * Characterizations of Panax ginseng UDP-glycosyltransferases catalyzing protopanaxatriol and biosyntheses of bioactive ginsenosides F1 and Rh1 in metabolically engineered yeasts. Molecular Plant 2015, 8(9): 1412-1424 

10.     Rui Liu, Ling Chen, Yanping Jiang, Zhihua Zhou*, Gen Zou*. Efficient genome editing in filamentous fungus Trichoderma reesei using the CRISPR/Cas9 system. Cell Discovery 2015, 1, 15007; doi:10.1038/celldisc.2015.7

11.     Wang P., Y Wei, Y Fan, Q Liu, W Wei, C Yang, L Zhang, G Zhao, J Yue*, X Yan*, Z Zhou*. Production of bioactive ginsenosides Rh2 and Rg3 by metabolically engineered yeasts. Metab Eng 2015, 29: 97-105. 27

12.    Yan X, Y Fan, W Wei, P Wang, Q Liu, L Zhang, G Zhao*, J Yue*, Z Zhou*. Production of bioactive ginsenoside compound K in metabolically engineered yeast. Cell Research 2014, 24:770–773

申请专利
( 1 ) 糖基转移酶、突变体及其应用, 发明专利, 2022, 第 1 作者, 专利号: 10-2310518

( 2 ) Group of Glycosyltransferases and Use Thereof, 发明专利, 2022, 第 1 作者, 专利号: HK1216322

( 3 ) 一种纤维素酶高产菌株及其应用, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN113717864A

( 4 ) Group of Glycosyltransferases and Use Thereof, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: 2930237

( 5 ) Group of Glycosyltransferases and Use Thereof, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: 380914

( 6 ) 一组糖基转移酶及其应用, 专利授权, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN107058446B

( 7 ) N-甲基吡咯啉的生物合成方法, 专利授权, 2021, 第 4 作者, 专利号: CN111100886B

( 8 ) 一种提高真菌的原生质体转化效率或基因编辑效率的方法及试剂盒, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN113106126A

( 9 ) 调控里氏木霉蛋白表达效率的因子、调控方法及应用, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN113106114A

( 10 ) 糖基转移酶以及催化糖链延伸的方法, 发明专利, 2021, 第 1 作者, 专利号: CN112831481A

( 11 ) 绞股蓝糖基转移酶及其应用, 发明专利, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN111926000A

( 12 ) 一种用于丝状真菌Crispr-Cas系统的Cas9编码基因及其应用, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN105695485B

( 13 ) 一种新的制备稀有人参皂苷的催化体系及其应用, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN105087739B

( 14 ) Group of Glycosyltransferases and Use Thereof, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: JP6479084(B2)

( 15 ) 新型黄酮异戊烯基转移酶及其应用, 发明专利, 2019, 第 1 作者, 专利号: CN109207448A

( 16 ) 细胞色素P450、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-细胞色素P450还原酶及其应用, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN108866142A

( 17 ) 一种新型内切木聚糖酶及其编码基因和应用, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN104371988B

( 18 ) Group of glycosyltransferases and use thereof, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: US9976167(B2)

( 19 ) 一种元基因组来源的β‑甘露聚糖酶、其编码基因及其表达, 2017, 第 1 作者, 专利号: CN104877979B

( 20 ) Group of Glycosyltransferases and Use Thereof, 发明专利, 2017, 第 1 作者, 专利号: JP6165875(B2)

( 21 ) 木聚糖酶专性转录抑制因子及其在里氏木霉改造中的应用, 发明专利, 2017, 第 1 作者, 专利号: ZL 2017 1 0308495.8

科研活动

   
在研项目
( 1 ) ‘新功能人造生物器件的构建与集成’之课题三‘新功能人造生物器件的构建’, 负责人, 国家任务, 2012-01--2016-12
( 2 ) 乙酰化修饰在里氏木霉纤维素酶合成调控中的功能研究, 负责人, 国家任务, 2015-01--2018-12
( 3 ) 稀有人参皂苷生物合成中重要生物元件及人工合成体系的设计、组装与适配, 负责人, 地方任务, 2014-07--2017-06
( 4 ) 微生物发酵生产人参皂苷CK技术, 负责人, 境内委托项目, 2015-04--2018-04
( 5 ) 木质纤维素酶研究和产业化, 负责人, 境内委托项目, 2015-12--2018-12
( 6 ) 高品质稀有人参皂苷CK的制备及合成生物学关键技术研究, 负责人, 国家任务, 2017-01--2020-12
( 7 ) 高效合成人参皂苷CK的酵母细胞工厂的研究, 负责人, 国家任务, 2017-01--2018-12
( 8 ) 人参皂苷的细胞工厂合成关键技术研发及范, 负责人, 中国科学院计划, 2016-01--2017-12
( 9 ) 面向天然产物生物合成的人工细胞, 参与, 中国科学院计划, 2018-01--2022-12
( 10 ) 合成非天然基因组生产植物天然产物, 负责人, 中国科学院计划, 2018-01--2019-12
( 11 ) 微生物发酵生产人参皂苷CK, 负责人, 其他国际合作项目, 2015-01--2020-12
( 12 ) 木质纤维素酶研究和产业化, 负责人, 其他国际合作项目, 2016-01--2019-06
( 13 ) 生物元器件标准化设计组装与应用研究, 负责人, 国家任务, 2019-07--2024-06
( 14 ) 合成微生物与新功能研究, 参与, 国家任务, 2020-01--2024-12
( 15 ) 三七特征性天然产物的合成途径解析及定向合成, 参与, 中国科学院计划, 2018-06--2023-05
( 16 ) 生物资源衍生库建设, 负责人, 中国科学院计划, 2021-10--2024-09

指导学生

已指导学生

刘芳华  博士研究生  071005-微生物学  

李欣峰  博士研究生  071005-微生物学  

于瑞嵩  博士研究生  071005-微生物学  

张珺  博士研究生  071005-微生物学  

刘通  博士研究生  071005-微生物学  

汪若凡  博士研究生  071005-微生物学  

马良  博士研究生  071005-微生物学  

魏勇军  博士研究生  071005-微生物学  

钱昌丽  博士研究生  071005-微生物学  

陈玲  博士研究生  071005-微生物学  

江艳萍  博士研究生  071005-微生物学  

魏维  博士研究生  071005-微生物学  

刘睿  博士研究生  071005-微生物学  

王平平  博士研究生  071005-微生物学  

杨成帅  博士研究生  071005-微生物学  

柴顺星  博士研究生  071005-微生物学  

邢宏观  博士研究生  071005-微生物学  

李晓东  博士研究生  071005-微生物学  

朱志华  博士研究生  071005-微生物学  

李超静  博士研究生  071005-微生物学  

熊伦艺  硕士研究生  085238-生物工程  

现指导学生

田尔诺  博士研究生  071005-微生物学  

樊震鋆  博士研究生  071005-微生物学  

魏文苹  博士研究生  071005-微生物学  

肖美丽  博士研究生  071005-微生物学  

马迩东  硕士研究生  071005-微生物学  

王引梅  博士研究生  071005-微生物学  

张通  博士研究生  071005-微生物学  

苏振  硕士研究生  086000-生物与医药  

张娜  博士研究生  071005-微生物学  

刘占圣  硕士研究生  086000-生物与医药