工业微生物技术

王书宁

教授
博士/硕士生导师
15106911659
个人简介 科研项目 学术论文 其他介绍

教育背景

1976年10月出生,汉族,山西平遥人,中国/美国微生物学会会员,国家自然基金委和教育部评审专家,Frontiers in Bioengineering and Biotechnology和Scientific Reports编委/编辑,Biotechnology for Biofuels、AppliedMicrobiology andBiotechnology和Frontiers in Microbiology等多个学术期刊审稿人。

博士起止时间:2000.9-2005.7毕业院校:山东大学专业:微生物学

学士起止时间:1996.9-2000.7毕业院校:山东大学专业:微生物学


工作经历

起止时间 单位名称 专业技术职务

2017.9至今 山东大学 教授

2007.9-2017.9 山东大学 副教授

2005.7-2007.9 山东大学 讲师

2008.7-2010.8 德国马普陆地微生物研究所(Rolf Thauer院士实验室) 博士后

2011.4-2013.6 德国马普陆地微生物研究所(Rolf Thauer院士实验室) 客座教授


研究方向

1. 厌氧微生物的生理代谢机制及其发酵应用

厌氧微生物广泛分布于各种生境中,一些厌氧微生物可以固定CO2参与环境碳循环,并合成有价值的醇类和中长链脂肪酸等生物基化学品/生物能源;一些厌氧微生物可以发酵有机质合成氢气和甲烷,在生物质转化、废水/废物处理和资源化利用中起到关键作用;还有一些厌氧微生物定殖在肠道中,与人类健康息息相关。我们致力于揭示这些厌氧微生物的代谢和调控机制,探索它们与环境/宿主的相互作用,通过分子改造重构代谢途径,获得具有应用价值的菌株。

2. 环境污染物微生物降解的生化机制、资源化转化应用和环境修复

伴随着工业的快速发展,一些难降解物质在环境中不断积累,对人类赖以生存的环境生态造成严重威胁。杂环化合物是其中的一类重要污染物,我们以尼古丁为模式化合物,致力于研究其微生物降解代谢的生化和分子机制,通过分子改造和生物催化等技术建立废物资源化利用的新途径,建立新的生物修复系统。

3. 高值化合物、生物燃料和酶制剂的微生物发酵生产

针对工业、农业、医药和食品等方面有价值的产品、生物燃料和酶制剂进行微生物菌种选育和工程改造及其优化发酵。

1. 2022.01 - 2025.12,Clostridium ljungdahlii合成气发酵中“乙酸循环”对能量代谢促进作用的研究,国家自然科学基金面上项目,项目负责人

2. 2020.01-2023.12, Rid6亚家族蛋白在根癌土壤杆菌代谢物损伤控制中作用机制的研究,国家自然科学基金面上项目,项目负责人

3. 2015.01-2018.12,基于黄素的电子歧化在Clostridium autoethanogenum发酵合成气能量代谢中作用的研究,国家自然科学基金面上项目,项目负责人

4. 2012.01-2015.12,氧化还原感应转录阻遏蛋白Rex在克氏梭菌能量代谢中调控作用的研究,国家自然科学基金面上项目,项目负责人

5. 2010.01-2012.12,根癌土壤杆菌尼古丁降解代谢的生理基础研究,国家自然科学基金面上项目,项目负责人

6. 2007.01-2009.12,恶臭假单胞菌对尼古丁降解与转化的研究,国家自然科学基金青年科学基金项目,项目负责人

7. 2009.12-2012.12,根癌土壤杆菌降解尼古丁关键基因的克隆与功能分析,山东省优秀中青年科学家科研奖励基金,项目负责人

8. 2014.1-2016.12,优势盐生植物-微生物耦合系统处理含盐废水的强化研究,山东大学基本科研业务费资助项目(交叉学科培育),项目负责人

9. 2014.6-2015.12,厌氧梭菌发酵合成气能量代谢关键酶的研究,微生物代谢国家重点实验室开放基金,项目负责人

10. 2014.1-2016.12,生物质合成气高效发酵产乙醇技术研究,山东省科技发展计划,项目负责人

1. Yi J.1, Huang H., Liang J., Wang R., Liu Z., Li F.,Wang S*. (2021) A heterodimeric reduced-ferredoxin-dependent methylenetetrahydrofolate reductase from syngas-fermentingClostridium ljungdahlii.Microbiol. Spectr. 9: e00958-21.

2. Shang J.1, Wang X., Zhang M., Wang R., Zhang C., Huang H.,Wang S*. (2021) Rid enhances the 6-hydroxypseudooxynicotine dehydrogenase reaction in nicotine degradation byAgrobacterium tumefaciens S33.Appl. Environ. Microbiol. 87(7):e02769-20.

3. Shang J.1, Wang X., Zhang M., Li L., Wang R., Huang H.,Wang S*. (2021) An NAD-specific 6-hydroxy-3-succinoyl-semialdehyde-pyridine dehydrogenase from nicotine-degradingAgrobacterium tumefaciens strain S33.Microbiol. Spectr. 9: e00924-21.

4. Huang H.1, Shang J., Wang S*. (2020) Physiology of ahybridpathway fornicotinecatabolism inbacteria. Front. Microbiol. 11:598207.

5. Wang R.1, Yi J., Shang J.,Yu W., LiZ., Huang H., Xie H., Wang S*. (2019) 6-Hydroxypseudooxynicotine dehydrogenase delivers electrons to electron transfer flavoprotein during nicotine degradation byAgrobacterium tumefaciens S33. Appl. Environ. Microbiol. 85:e00454-19.

6. Liang J.1, Huang H.,Wang S*. (2019) Distribution, evolution, catalytic mechanism, and physiological functions of the flavin-based electron-bifurcating NADH-dependent reduced ferredoxin: NADP+ oxidoreductase. Front. Microbiol.10:373.

7. Yu W. 1, Wang R. 1, Li H., Liang J., Wang Y., Huang H., Xie H.,Wang S*. (2017) Green route to synthesis of valuable chemical 6-hydroxynicotine from nicotine in tobacco wastes using genetically engineeredAgrobacterium tumefaciens S33.Biotechnol. Biofuels. 10:288.

8. Yu W.1, Wang R., Huang H., Xie H.,Wang S*. (2017) Periplasmicnicotine dehydrogenase NdhAButilizespseudoazurin asitsphysiologicalelectron acceptor inAgrobacterium tumefaciens S33. Appl. Environ. Microbiol. 83(17):e01050-17.

9. Huang H.1, Yu W., Wang R., Li H., Xie H., Wang S*. (2017) Genomic and transcriptomic analyses of Agrobacterium tumefaciens S33 reveal the molecular mechanism of a novel hybrid nicotine-degrading pathway. Sci. Rep. 7(1):4813.

10. Li H.1, Xie K.1, Yu W., Hu L., Huang H., Xie, H., Wang S*. (2016) Nicotine dehydrogenase complexed with 6-hydroxypseudooxynicotine oxidase involved in the hybrid nicotine-degrading pathway in Agrobacterium tumefaciens S33. Appl. Environ. Microbiol. 82(6): 1745–1755.

11. Yu W. 1, Li H., Xie K., Huang H., Xie, H.,Wang S*. (2016) Genome sequence of the nicotine-degrading Agrobacterium tumefaciens S33.J. Biotechnol. 228:1-2.

12. Hu L.1, Huang H.1, Yuan H., Tao F., Xie H.,Wang S*. (2016) Rex inClostridium kluyveri is a global redox-sensing transcriptional regulator.J. Biotechnol.233:17-25.

13. Huang H.1, Hu L., Yu W., Li H., Tao F., Xie H.,Wang S*. (2016) Heterologous overproduction of 2[4Fe4S]- and [2Fe2S]-type clostridial ferredoxins and [2Fe2S]-type agrobacterial ferredoxin.Protein Expres. Purif. 121:1-8.

14. Demmer J. K.1, Huang H.1, Wang S., Demmer U., Thauer R. K.*, and Ermler U*. (2015) Insights into flavin-based electron bifurcation via the NADH- dependent reduced ferredoxin: NADP oxidoreductase structure. J. Biol. Chem. 290(36): 21985-21995.

15. Li H.1, Xie K.1, Huang H.,Wang S*. (2014) 6-Hydroxy-3-succinoylpyridine hydroxylase catalyzes a central step of nicotine degradation inAgrobacterium tumefaciens S33.PLoS ONE 9(7): e103324.

16. Mock J. 1,Wang S., Huang H., Kahnt J., Thauer R.K*. (2014) Evidence for a hexaheteromeric methylenetetrahydrofolate reductase inMoorella thermoacetica.J. Bacteriol. 196:3303-3314

17. Wang, S.1, Huang, H., Kahnt, J., Mueller, A., Köpke, M, Thauer, R. K*. (2013) NADP-specific electron-bifurcating[FeFe]-hydrogenase in a functional complex with formate dehydrogenase inClostridium autoethanogenum grown on CO.J. Bacterial. 195:4373-4386

18. Wang S.1, Huang, H., Kahnt, J., Thauer, R. K*. (2013)Clostridium acidurici electron-bifurcating formate dehydrogenase. Appl. Environ. Microbiol. 79: 6176-6179.

19. Wang S.1, Huang H.1, Kahnt J., Thauer R. K*. (2013) A reversible electron-bifurcating ferredoxin- and NAD-dependent [FeFe]-hydrogenase (HydABC) inMoorella thermoacetica.J. Bacteriol. 195:1267-1275.(并列第一作者)

20. Huang H.1,Wang S.1, Moll J., Thauer R. K*. (2012) Electron bifurcation involved in the energy metabolism of the acetogenic bacteriumMoorella thermoacetica growing on glucose or H2 plus CO2.J. Bacteriol. 194:3689-3699.(并列第一作者)

21. Wang S.1*, Huang H.,Xie K., Xu P*. (2012)Identification of nicotine biotransformation intermediates byAgrobacterium tumefaciens strain S33 suggests a novel nicotine degradation pathway.Appl. Microbiol. Biotechnol. 95:1567-1578.

22. Wang S.1, Huang H.1, Moll J., Thauer R. K*. (2010) NADP+ reduction with reduced ferredoxin and NADP+ reduction with NADH are coupled via an electron-bifurcating enzyme complex inClostridium kluyveri. J. Bacteriol. 192: 5115-5123.(并列第一作者)

23. Wang S. N.1, Liu Z., Xu P*. (2009) Biodegradation of nicotine by a newly isolatedAgrobacterium sp. strain S33.J. Appl. Microbiol. 107: 838-847.

24. Tang H. Z.,Wang S. N., Ma L. Y., Meng X. Z., Deng Z. X., Zhang D. K., Ma C. Q., Xu P.* (2008) A novel gene encoding 6-hydroxy-3-succinoylpyridine hydroxylase in nicotine degradation byPseudomonas putida strain S16.Appl. Environ. Microbiol. 74: 1567-1574.

25. Wang S. N.1, Liu Z., Tang H. Z., Meng J., Xu P.* (2007) Characterization of environmentally friendly nicotine degradation byPseudomonas putida biotype A strain S16. Microbiology-SGM 153: 1556-1565.

26. Wang S. N.1, Xu P.*, Tang H. Z., Meng J., Liu X. L., Ma C. Q. (2005) ‘Green’ route to 6-hydroxy-3-succinoyl-pyridine from (S)-nicotine of tobacco waste by whole cells of aPseudomonas sp.Environ. Sci. Technol. 39: 6877-6880.

27. Wang S. N.1,Xu P.*, Tang H. Z., Meng J., Liu X. L., Huang J., Chen H., Du Y., Blankespoor H. D. (2004) Biodegradation and detoxification of nicotine in tobacco solid waste by aPseudomonassp.Biotechnol. Lett. 26: 1493-1496.

28. 王书宁1,杜毅,陈洪,许平*(2004)微生物代谢尼古丁研究进展.中国生物工程杂志24: 50-54.

获奖情况

1. 2019年山东省大学生生物学大赛三等奖指导老师

2. 2019年国际遗传机器人大赛iGEM金奖合作指导老师

3. 2016年度微生物技术国家重点实验室青年人才学术交流会优秀报告三等奖

4. 山东大学2015-2016学年青年教师课堂教学比赛二等奖,山东大学第八届青年教学能手,山东大学

5. 《发酵生理学》课程获2015年度山东大学“课程中心优秀课程网站”,山东大学

6. 2008年-2010年德国马普学会外国人奖学金

7. 2006年度山东省优秀博士论文,山东省人民政府学位委员会办公室

8. 2006年度山东大学优秀博士论文,山东大学


申报专利

1. 一种生物法生产L-5-甲基四氢叶酸的方法,申请号:202110672088.1,申请日:2021年6月17日,发明人:王书宁,王煜博,张萌,梁继禹,伊继洪,许平。

2. 一株重组大肠杆菌及其在发酵生产[2Fe2S]铁氧还蛋白的应用,专利号:ZL201510829212.5,授权公告日:2019年08月13日,发明人:王书宁,黄海燕,胡烈杰,于文君,李慧俐,袁恒星。

3. 一株可代谢尼古丁的根癌土壤杆菌及其应用,专利号:ZL 200710013069.8,授权公告日:2008年11月19日,发明人:王书宁,许平。

4. 一株可代谢尼古丁的恶臭假单胞菌及其应用,专利号:ZL 200710013068.3,授权公告日:2008年11月19日,发明人:王书宁,许平。

5. 一种以尼古丁为底物生物转化制备6-羟基-3-琥珀酰-吡啶的方法,专利号:ZL 200510025598.0,授权公告日:2008年4月23日,发明人:许平,王书宁,马翠卿,唐鸿志,杜毅。

6. 申请:一株高效表达2[4Fe4S]铁氧还蛋白的重组大肠杆菌及其应用,申请号:201510829228.6,申请日:2015年11月24日,发明人:王书宁,黄海燕,胡烈杰,于文君,袁恒星。