揭示营养调控机制，矫正微生物“偏食”习性，提高生物质利用效率 PNAS报道我校重要研究进展
2015年12月8日美国科学院院报PNAS（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, doi:10.1073/pnas.1508465112），在线发表（http://www.pnas.org/content/early/2015/12/03/1508465112.full.pdf）华理生物反应器工程国家重点实验室叶邦策教授，有关微生物营养代谢调控及多糖高效利用机制研究进展。
众所周知，微生物对营养物质的利用具有偏好性，当培养基中存在多种碳源时，微生物会选择先利用易于分解的碳源物质，然后再利用其它碳源，这种依次利用的现象（称为代谢产物阻遏效应，CCR），严重阻碍了生物质多糖的高效利用。如何打破CCR效应，纠正微生物的“偏食陋习”，从系统层次揭示其作用机制，通过基因工程手段把生物质来源的六碳糖和五碳糖的顺序利用改变为同时利用，提高生物质的转化及利用效率，是当前生物制造的重要研究课题之一。
该成果以放线菌为研究对象，对其摄取和利用多种营养物质（氮源、碳源及磷源）的调控机制进行研究，通过构建新型生物传感器在线监测微生物细胞内的代谢状态，建立了碳、氮、磷交叉调控网络，首次揭示了氮代谢调控蛋白GlnR是放线菌多糖转运及利用系统的重要调控因子。一般来说，次偏好性的碳源在微生物中是通过ABC（ATP-Binding Cassette）转运系统进行运输，通过研究GlnR对ABC碳转运系统的调控机制，发现GlnR激活大部分基于ABC转运的多糖的转运及利用，研究结果表明放线菌调控蛋白GlnR是一个全新的碳源转运及代谢广域激活因子。这些发现为微生物多糖高效利用的菌种改造及发酵工艺优化提供了理论基础及新策略，如通过调控glnR基因的表达水平，调节培养基的C/N比等方法可以显著改进六碳糖和五碳糖同时利用效率。
上述实验工作由博士生廖成衡、姚丽荔、徐娅及青年教师刘卫兵、周英完成，叶邦策教授为论文的通讯作者，研究得到了国家自然科学基金委重点项目及创新群体的支持。
近年来叶邦策教授聚焦于原位监测细胞内代谢变化的生物传感器及微生物营养代谢调控研究，在碳氮磷营养感知蛋白功能及调控网络构建方面取得了系列基础研究成果，多篇论文发表于微生物领域知名期刊，如Molecular Microbiology、 Journal of Biological Chemistry、 Journal of Bacteriology、 Applied and Environmental Microbiology等，得到了同行专家的高度认可。