姓名:
张长生性别:
男
职务:
中国科学院海洋微生物研究中心常务副主任，中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室副主任职称:
研究员
通讯地址:
广州市海珠区新港西路164号，邮编510301
邮政编码:
510301电子邮件:
czhang@scsio.ac.cn

简历：
张长生，男，1972年1月生于湖北省，博士，研究员，博士生导师，中科院“引进国外杰出人才（百人计划）”入选者。海洋化学微生物学、分子生物学、海洋天然药物化学。1990年9月—1994年7月，上海交通大学生物与科学技术系,工学学士；1994年9月—1997年7月，华东理工大学生化工程系，工学硕士；1997年7月—1998年8月，上海太平洋生物高科技有限公司，任助理工程师；1998年9月—2002年12月，德国Wuppertal大学化学系，理学博士；2003-2008年美国威斯康星麦迪逊大学（UniversityofWisconosin-Madison）药学院，历任研究助理和助理科学家；2008年3月进入中国科学院南海海洋研究所，责任研究员，中国科学院海洋微生物研究中心常务副主任，中国科学院海洋生物资源可持续利用重点实验室副主任。课题组目前主持国家重点基础研究发展计划（973计划）课题1项，国家自然科学基金面上项目2项，青年科学基金2项，中国博士后基金2项，中国科学院知识创新工程重要方向性项目和重点项目多项。中国微生物学会海洋微生物学专业委员会委员；美国科学促进会(TheAmericanAssociationfortheAdvancementofScience，AAAS)会员；美国化学会(AmericanChemicalSociety，ACS)会员；《JournalofBasicMicrobiology》、《JournalofBiotechnology》审稿人和《中国化学快报》审稿人。
研究领域：
以海洋或者陆生微生物为研究对象，进行海洋微生物的分离鉴定、活性次生代谢产物的天然发现、生物合成和结构改造等方面的研究工作，探索结构新颖、活性独特的微生物次生代谢产物的生物合成途径，以及新颖生物合成酶的反应机制及其在天然药物结构多样化方面的应用。目前开展的工作主要包括：1.微生物天然活性物质的分离鉴定。采用微生物学和化学手段，从不同环境（主要是特殊环境的海洋生态系统，包括海底沉积物、珊瑚礁和海绵）中筛选分离特殊的微生物（主要包括放线菌和真菌），并通过发酵和活性筛选从微生物中分离和鉴定具有生物活性的小分子化合物或者大分子复合物。现在课题组已经积累了近千株南海海洋放线菌，分离鉴定了30多个具有显著生理活性的小分子化合物，包括5个新结构化合物。2.复杂微生物次生代谢产物的生物合成研究。以具有抗菌、抗病毒和抗癌等活性的微生物天然产物为目标分子，用分子生物学手段克隆完整的生物合成基因簇，研究生物合成途径，进行基因遗传操作（包括基因阻断、置换和重组等），用组合生物合成的手段创造“非天然”的天然化合物，筛选新的生物活性。课题组已展开了针对新型抗菌素和抗肿瘤药物如友菌素（amicetin）、台勾霉素(tiacumicin)、浅蓝霉素(caerulomicin)、Elaiophylin、lobophorins、DNQ和斑鸠霉素（ikarugamycin）等多种抗生素的生物合成工作，目前已经获取了友菌素和台勾霉素的完整生物合成基因簇，实现了友菌素生物合成基因簇的异源表达，通过组合生物合成的方法阐明了20多种生物合成酶的体内生物功能，获得了20多个代谢中间产物和新结构类似物。3．微生物次生代谢产物新功能酶的作用机制及其应用。用生物化学手段来进行体外研究并揭示复杂天然产物生物合成中所包含的独特酶学机制，开发这些酶（如糖基转移酶，甲基化酶，氧化还原酶等）在天然产物结构多样化方面的应用潜力。目前已经针对友菌素、台勾霉素的生物合成酶和Elaiophylin的糖基转移酶展开了体外研究工作，发现了新颖的台勾霉素卤化酶，完成了Elaiophylin糖基转移酶ElaGT和友菌素糖基转移酶AmiG的体外功能鉴定，同时展开了有关三维晶体结构方面的合作研究。

社会任职：

获奖及荣誉：

代表论著：
1.ZhangC,GriffithBR,FuQ,AlbermannC,FuX,LeeIK,LiL,ThorsonJS*.ExploitingtheReversibilityofNaturalProductGlycosyltransferase-catalyzedReactions.Science,2006,313(5791):1291-1294.（FeaturedinNature,2006,443:285;ACSChemicalBiology,2006,1,499;AngewandteChemieInternationalEdition,2007,46：2147;highlightedinNature,2006,443:5andNatureChemicalBiology,2006,2:517;NatureMethods,2006,3:873andChemical&Engineeringnews,2006,84:13;andreportedinvariouspressincludingUnitedPressInternational,WisconsinStateJournal,WisconsinTechnologyNetwork,UWnews,TheDailyCardinal,MilwaukeeJournalSentinel,etc.）2.XiaoY,LiS,NiuS,MaL,ZhangG,ZhangH,ZhangGY,JuJ,ZhangC*.CharacterizationofTiacumicinBBiosyntheticGeneClusterAffordingDiversifiedTiacumicinAnalogsandRevealingaTailoringDi-halogenase.J.Am.Chem.Soc.,2010,Submitted.3.GongL</snm></au>,<orfid=""><au><fnm><snm>XiaoY</snm></au>,<orfid=""><au><fnm><snm>Liu</snm></au>Q<orfid="">Q,<au><fnm><snm>LiS</snm></au>,<orfid=""><au><fnm><snm>ZhangC</snm></au><orfid=""><coremail="liu_jinsong@gibh.ac.cn"></cor>*">,<auiucrid="13515"><fnm><snm>LiuJ*.</snm></au><orfid=PreliminaryX-raycrystallographicanalysisoftheglycosyltransferasefromamarineStreptomyces.ActaCrystallogr.Sect.F.,2010,submitted.4.WilliamsGJ,ZhangC,ThorsonJS*.ExpandingthePromiscuityofANaturalProductGlycosyltransferasebyDirectedEvolution.Nat.Chem.Biol.,2007,3(10):657-662.(FeaturedinNatureChemicalBiology,2007,3:604;andChemical&EngineeringNews,2007,85:9;andreportedinvariouspressincluding:UnitedPressInternational,ChemistryWorld,UWnews,andWisconsinStateJournal,etc.)5.ZhangC,BittoE,GoffRD,GriffithBR,AlbermannC,BingmanCA,PhillipsJrGN,ThorsonJS*.BiochemicalandStructuralInsightsoftheEarlyGlycosylationStepsinCalicheamicinBiosynthesis.Chem.Biol.,2008,15(8):842-853.6.ZhangC,JiangJ,MorretiR,ThorsonJS*.TheInVitroCharacterizationofPolyeneGlycosyltransferasesAmphDIandNysDI.ChemBioChem,2008,9(15):2506-2514.7.ZhangC,AlbermannC,FuX,ThorsonJS*.TheInVitroCharacterizationoftheIterativeAvermectinGlycosyltransferaseAveBIRevealsReactionReversibilityandSugarNucleotideFlexibility.J.Am.Chem.Soc.,2006,128(51):16420-16421.8.ZhangC,WellerRL,ThorsonJS,RajskiSR*.NaturalProductDiversificationUsingNon-naturalCofactorAnaloguesofS-adenosyl-L-methionine.J.Am.Chem.Soc.,2006,128(9):2760-2761.9.ZhangC,FuQ,AlbermannC,LiL,ThorsonJS*.TheInVitroCharacterizationoftheErythronolideMycarosyltransferaseEryBVandItsUtilityinMacrolideDiversification.ChemBioChem,2007,8(4):385-390.10.ZhangC,AlbermannC,FuX,PetersNR,ChisholmJD,ZhangG,GilbertEJ,WangPG,VanVrankenDL,ThorsonJS*.RebG-andRebM-catalyzedIndolocarbazoleDiversification.ChemBioChem,2006,7(5):795-804.11.ZhangC,StratmannA,BlockO,BrücknerR,PodeschwaM,AltenbachHJ,WehmeierUFandPiepersbergW*.BiosynthesisoftheC7-cyclitolMoietyofAcarboseinActinoplanesSpeciesSE50/110.7-O-phosphorylationoftheinitialcyclitolprecursorleadstoproposalofanewbiosyntheticpathway.J.Biol.Chem.,2002,277(25):22853-22862.12.ZhangC,PodeschwaM,BlockO,AltenbachHJ,PiepersbergW,WehmeierUF*.Identificationofa1-epi-valienol7-kinaseactivityintheproducerofacarbose,Actinoplanessp.SE50/110.FEBSLett.,2003,540(1-3):53-57.13.ZhangC,PodeschwaM,AltenbachHJ,PiepersbergWandWehmeierUF*.Theacarbose-biosyntheticenzymeAcbOfromActinoplanessp.SE50/110isa2-epi-5-epi-valiolone-7-phosphate2-epimerase.FEBSLett.,2003,540(1-3):47-52.14.WilliamsG,YangJ,ZhangCandThorsonJS*.RecombinantE.coliprototypestrainsforinvivoglycorandomization.ACSChem.Biol.,2010,DOI:10.1021/cb100267k.15.SinghS,McCoyJG,ZhangC,BingmanCA,PhillipsJrGN,ThorsonJS*.StructureandMechanismoftheRebeccamycinSugar4-O-MethyltransferaseRebM.J.Biol.Chem.,2008,283(33):22628-22636.16.WilliamsGJ,GoffRD,ZhangC,ThorsonJS*.Optimizingglycosyltransferasespecificityvia‘hotspot’saturationmutagenesispresentsanewcatalystfornovobiocinglycorandomization.Chem.Biol.,2008,15(4):393-401.17.SinghS,HagerMH,ZhangC,GriffithBR,LeeMS,HallengaK,MarkleyJLandThorsonJS*.Structuralinsightintoself-sacrificemechanismofenediyneresistance.ACSChem.Biol.,2006,1(7):451-460.18.GaoQ,ZhangC,BlanchardS,ThorsonJS*.Decipheringindolocarbazoleandenediyneaminopentosebiosynthesisthroughcomparativegenomics:NewinsightsandtoolsfromtheActinomaduramelliauraAT2433biosyntheticlocus.Chem.Biol.,2006,13(7):733-743.19.BorisovaSA,ZhangC,TakahashiH,ZhangH,WongAW,ThorsonJS,LiuH-w*.SubstrateSpecificityoftheMacrolide-GlycosylatingEnzymePairDesVII/DesVIII:Opportunities,LimitationsandMechanisticHypotheses.Angew.Chem.Intl.Ed.,2006,45(17):2748-2753.20.FuX,AlbermannC,ZhangC,ThorsonJS*.DiversifyingVancomycinviaChemoenzymaticStrategies.Org.Lett.,2005,7(8):1513-1515.21.FuX,AlbermannC,JiangJ,LiaoJ,ZhangC,ThorsonJS*.Antibioticoptimizationviainvitroglycorandomization.Nat.Biotechnol.,2003,21(12):1467-1469.招收博士/硕士研究生。招生方向为海洋生物学（海洋微生物代谢工程和组合生物合成）。接受985、211工程院校生物、化学和药学专业硕士推免生和联合培养博士/硕士生。2010-2011年拟招聘2名博士后和1名固定工作人员。欢迎分子生物学、微生物学、天然产物化学、生物化学或相关领域的博士学位获得者联系
承担科研项目情况：
多年来围绕微生物天然药物的天然发现、生物合成和结构多样化等开展研究，在微生物酶的生物化学领域做出了创新性的成绩：克隆和鉴定了友菌素、台勾霉素、浅蓝霉素、斑鸠霉素、DNQ、Lobophorin、acarbose、AT2433等多种（海洋）微生物天然产物的生物合成基因簇，阐明了20余种微生物合成酶的生物学功能，参与解析了3种微生物合成酶的三维晶体结构；完成了台勾霉素生物合成基因簇的功能鉴定，实现了20多个生物合成基因的敲除置换突变，积累了19个生物合成中间体，大部分为新结构类似物，解析了卤化酶TiaM的生物学功能，首次在原核生物中发现了后修饰卤化酶；实现了友菌素完整基因簇的异源表达及基因簇的功能解析，发现了次生代谢产物保留型糖基转移酶的逆反应活性；完整解析了抗肿瘤药物Calicheamicin的糖基合成途径，发现了微生物糖基转移酶催化反应的可逆性，发展了化学-酶法开发糖苷类药物的突破性创新技术，利用定向进化技术改造和拓展了糖基转移酶的底物范围，扩大了它们作为工具酶的应用潜力，并用以构建了多种微生物天然药物的衍生物文库；同时发现了微生物甲基转移酶的辅基非特异性。迄今已发表了包括Science,NatBiotechnol,NatChemBiol,AngewChemIntlEd,JACS，ChemBiol和JBC等20多篇学术论文（SCI收录19篇），参与撰写一部英文专著。部分论文得到国际同行的普遍认可，受到了领域专家学者及部分媒体的热切关注，产生了积极的国际影响，美国科学院院士，哈佛大学医学院教授C.T.Walsh在Nature撰专文予以高度评价。一些成果先后报导于Chemical&EngineeringNews,WisconsinStateJournal和UnitedPressInternational。拥有国际专利一项并授权美国Centrose公司进行产业化探索。课题组目前在研的主要项目：1.国家重点基础研究发展计划（973计划）课题（2010CB833805），主持，“海洋微生物次生代谢的生物合成机制”，2010.1-2014.8。2.国家自然科学基金面上项目（31070045），主持，“海洋异壁放线菌中免疫抑制剂浅蓝霉素的生物合成研究”，2011.1-2013.12。3.国家自然科学基金面上项目（30870060），主持，“友菌素的生物合成及其糖基多样化”，2009.1-2011.12。4.中国科学院“百人计划”人才项目（08SL111002），主持，“基于微生物的抗菌和抗肿瘤药物开发研究”，2008.3-2011.2。5.中国科学院知识创新工程重要方向项目（KSCX2-YW-G-065），主持，“南海海洋工业微生物的资源开发和利用”，2009.1-2011.12。6.国家自然科学青年基金项目（41006089），“四株南海沉积环境稀有放线菌的活性次生代谢产物研究”，李苏梅主持，2011.01-2013.12。7.国家自然科学青年基金项目（30900035），“新型抗菌素TiacumicinB的生物合成研究”，肖毅主持，2010.1-2012.12。