郑裕国:抗真菌抗生素的生物合成

郑裕国中国工程院院士,浙江工业大学生物工程学院教授、博士生导师。现任浙江工业大学生物工程学院院长、生物转化与生物净化教育部工程研究中心主任、浙江省“一流学科建设计划(A类)”生物工程一级学科带头人、国家“2011”计划长三角绿色制药协同创新中心副主任、国家化学原料药合成工程技术研究中心副主任等职务。郑裕国院士长期从事医药和农药化学品生物制造工程技术创新,建立了以生物技术为核心,融合有机合成、化学工程原理和方法的生物有机合成技术新体系。发明了最大假糖类农药井冈霉素高端品种及其衍生物生物合成新技术,实现了井冈霉素的绿色化和高值化;成功开发最大糖苷酶抑制剂类降糖药阿卡波糖生物合成新菌种和新技术;发明系列生物催化剂筛选、改造和工业应用新技术,实现医药、农药化学品生产过程重构、强化和替代。主持开发的产业化技术建成工业化生产装置10余套,授权发明专利90多件,发表SCI收录论文200余篇,主编出版教材、专著3部。以第一完成人获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、省部级科学技术一等奖6项、中国专利优秀奖1项和省部级科学技术二等奖1项。

    

4月20-21日,第六届新型有机氮源应用与发展趋势研讨会在湖北宜昌召开。300余位来自发酵行业的专家、学者及企业的负责人共聚一堂,围绕“倡导氮源专属定制,绿色制造低碳发展”主题展开研讨。会议特别邀请了浙江工业大学郑裕国院士,作了题为《抗真菌抗生素的生物合成》的专题报告,受到与会专家的重点关注。

郑裕国院士首先介绍了真菌感染性疾病防治的严峻形势,抗真菌药物开发的紧迫性,以及抗真菌类药物在全球的开发与市场情况。郑院士表示,常规药物两性霉素B、制霉菌素、伏立康挫等常规药物,普遍存在耐药性差、副作用较大等问题,而棘白菌素类抗生素具有抗菌活性强,与其它药物不存在交叉耐药性,副作用小等特点,是新型的抗真菌药物。

郑院士着重介绍了已经上市棘白菌素类抗生素米卡芬净、卡泊芬净、阿尼芬净,并以阿尼芬净生物合成为例,介绍了主要前体棘白菌素B发酵合成方法,以及发酵调控要点。通过研究培养基中碳源、氮源、金属离子等对发酵生产棘白菌素B合成的影响机制,解析了棘白菌素B合成过程的关键氨基酸前体,首次开发了含关键氨基酸前体的高产培养基。通过基于发酵动力学的优化,发明了两阶段控制脉冲补料发酵工艺和基于代谢前体流加补料工艺,大幅提高棘白菌素B合成水平。

最后郑院士对棘白菌素类抗生素生物合成进行了总结,对未来抗真菌药物的发展趋势进行了展望。