分子酶工程

课程编码：180210081703P2003H 英文名称：Molecular Enzyme Engineering 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：闫学海等

本课程是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的一门新的科学技术，主要内容包括分子酶工程学概论、研究现状及前言进展。通过该课程的学习，使学生掌握分子酶工程学的基本理论、基本技术，了解分子酶工程的最新发展及研究趋势，提高独立分析和解决问题的能力，为将来从事化学工程或生物技术相关科研工作奠定理论基础。
要求学生通过分子酶工程的学习，掌握酶的生产与应用的基本理论、基本技术、酶的分离纯化、固定化酶以及酶的化学修饰技术方法，在以后的学习和工作中能够应用这些技术方法来指导自己的工作。

有机化学、微生物学、分子生物学等生物化学相关基础课程

第一章 细胞周期与细胞骨架 6学时 邢蕊蕊
第1节 细胞进化与命运
第2节 显微术
第3节 微管骨架与功能
第4节 微丝骨架与功能
第5节 细胞周期
第6节 细胞周期研究方法
第7节 细胞间期及其调控
第8节 有丝分裂期及其调控
第9节 减数分裂
第二章 细胞 3学时 邢蕊蕊
第1节 细胞1
第2节 细胞2
第三章 酶工程概论 6学时 邢蕊蕊
第1节 酶基本概念
第2节 酶发展历史
第3节 酶活力测试
第4节 酶催化反应的特点及影响因素
第5节 酶工程的分类
第6节 酶工程的发展概况
第四章 分子酶工程 6学时 邢蕊蕊
第1节 分子酶工程学的概念
第2节 分子酶工程学研究进展
第3节 分子酶工程研究热点
第4节 分子酶工程应用领域
第五章 酶分子的修饰 3学时 邢蕊蕊
第1节 酶分子修饰原则
第2节 酶分子修饰方法
第3节 修饰方法的选择及优缺点
第4节 酶分子修饰的特性及意义
第六章 酶分子的定向改造和进化 3学时 邢蕊蕊
第1节 蛋白质的改造策略
第2节 定点突变技术
第3节 底物特异性改造
第4节 热稳定性改造
第5节 体外分子定向进化
第七章 融合蛋白与融合酶 3学时 邢蕊蕊
第1节 DNA重组技术
第2节 融合蛋白
第3节 酶的表达和纯化系统
第4节 酶的定位及移动
第5节 控制酶固定的空间取向
第6节 蛋白质全新设计
第八章 酶的人工模拟 4学时 邢蕊蕊
第1节 模拟酶
第2节 模型设计
第3节 模拟酶的分类
第4节 抗体酶
第5节 分子印迹技术
第九章 肽自组装和材料概述（前沿拓展） 10学时 闫学海
第1节 氨基酸、肽、蛋白质的生物学含义
第2节 生物分子自组装
第3节 生物分子自组装
第4节 肽自组装
第5节 肽材料生物应用
第十章 分子自组装仿生酶（前沿拓展） 4学时 闫学海
第1节 分子自组装仿生酶
第2节 仿生酶的催化行为
第3节 催化动力学和机制
第4节 仿生酶应用
第十一章 考试（课堂开卷） 2学时 闫学海
第1节 考试

闫学海，中国科学院过程工程研究所研究员、博士生导师，生化工程国家重点实验室副主任、介尺度科学研究中心副主任、生物剂型与生物材料研究部主任。2022年入选中国科学院特聘研究核心岗位，2020年获国家杰出青年科学基金，2018年入选科技部中青年科技创新领军人才，2015年获国家优秀青年科学基金，2013年入选国家海外高层次青年人才计划。中国科学院化学研究所获博士学位,德国马普胶体与界面研究所从事博士后研究工作，获德国洪堡奖学金资助。他主要从事生物分子组装与工程研究，包括肽、蛋白质新材料和新制剂，生物可吸收植入器件，以及抗炎、抗菌、抗肿瘤医疗应用与绿色低碳制造新技术等。已在国际重要学术期刊Nat. Rev. Chem.、Chem. Soc. Rev.、Sci. Adv.、Chem、Matter、Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.和Adv. Mater.等发表学术论文190余篇，他引15000余次，连续多次入选科睿唯安“全球高被引科学家”和爱思唯尔“中国高被引学者”榜单。研究工作入选2022年“首都前沿学术成果”。担任国际期刊 ACS Applied Materials & Interfaces（2023-）、Green Energ. Environ.（2018-）、Colloid Surf. A（2018-2022）副主编，ChemBioChem、ChemSystemsChem、ACS Appl. Bio Mater.、Aggregate、过程工程学报等编委或顾问编委。现任中国化学会胶体与界面化学专业委员会副主任委员、中国化学会高级会员、生物物理化学专业委员会和青年工作者委员会委员，以及中国医药生物技术协会造影技术分会、中国生物物理学会纳米酶分会和生物相变与相分离分会委员等。曾获中国胶体与界面化学优秀青年教师奖、中国科学院优秀导师奖、中国科学院大学必和必拓导师科研奖。
邢蕊蕊，中国科学院过程工程研究所副研究员、硕士生导师，生化工程国家重点实验室、生物剂型与生物材料研究部主任助理。现担任国际期刊Colloids and Surfaces A助理编辑。主要从事生物分子组装机制与生物医用材料研究，包括肽、蛋白质等生物分子自组装和超分子作用机理，生物降解新材料的可控制备技术等。已在国际重要学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等以第一作者/通讯作者发表学术论文30余篇，论文他引7000余次，13篇入选近十年高引频论文，H因子48。入选2021年中国科学院青年创新促进会会员。受邀参加太平洋国际会议PACIFICHEM2021、全国高分子学术论文报告会、中国化学会年会等，并做邀请报告。