今天我們(men) 將帶大家深入解析密歇根大學 化學與(yu) 生物工程學係的博士生導師Prof.Antoniewicz,通過這樣的“方法論”,讓大家學會(hui) 如何從(cong) 了解一個(ge) 導師開始,到後期更好地撰寫(xie) 套磁郵件及其他文書(shu) 。
研究領域解析和深入探討
教授是代謝工程和係統生物學領域的知名專(zhuan) 家,目前在密歇根大學化學工程係擔任教授職位。他的研究興(xing) 趣廣泛而深入,主要集中在以下幾個(ge) 核心方向:
- 代謝工程(Metabolic Engineering):教授實驗室開發了一係列用於分析、工程化和操控微生物和哺乳動物細胞的前沿工具和技術。這些技術針對生物技術(生物燃料、製藥)和醫學(癌症、肥胖症、糖尿病)領域的特定問題。代謝工程是通過基因修飾來優化細胞代謝網絡,提高特定代謝物產量或降低副產物生成的過程。
- 微生物群落(Microbial Communities):教授近年來的研究重點之一是闡明微生物群落中的協同互作(syntrophic interactions)。這涉及不同微生物種群之間的代謝交流和相互依賴關係,這對於理解複雜生態係統和開發混合培養生物工藝至關重要。
- 癌症代謝(Cancer Metabolism):癌細胞通常表現出與正常細胞不同的代謝特性,教授的實驗室研究這些特殊的代謝特征,為潛在的癌症治療提供新視角。
- 代謝通量分析(Metabolic Flux Analysis):特別是13C代謝通量分析(13C Metabolic Flux Analysis),這是教授實驗室的核心技術。通過使用同位素標記的代謝物追蹤細胞內代謝流動,可以定量分析活細胞內的代謝網絡。
- 係統生物學(Systems Biology):教授采用整體係統觀點研究生物過程,將實驗數據與計算模型相結合,以全麵理解細胞代謝網絡。
在研究方法上,教授實驗室綜合運用多種現代技術,包括細胞培養(yang) 、質譜分析、分子生物學、生物信息學和計算生物學。特別值得注意的是,實驗室在開發哺乳動物細胞中特定細胞器代謝通量分析、動態通量分析以及工程化微生物以增強可再生底物利用和高價(jia) 值化學品生產(chan) 方麵做出了重要貢獻。
精讀教授所發表的文章
1."Cross-feeding of amino acid pathway intermediates is common in co-cultures of auxotrophic Escherichia coli"
(2025年發表於(yu) Metabolic Engineering)
這項研究探討了氨基酸營養(yang) 缺陷型大腸杆菌共培養(yang) 中的交叉喂養(yang) 現象。了解微生物之間的代謝交流對於(yu) 設計穩定高效的微生物群落至關(guan) 重要,這對於(yu) 工業(ye) 生物技術應用具有重要意義(yi) 。
2."HIF1α-regulated glycolysis promotes activation-induced cell death and IFN-γ induction in hypoxic T cells"
(2024年發表於(yu) Nature Communications)
該研究探討了低氧環境中T細胞的代謝調控機製,特別是HIF1α如何調控糖酵解影響T細胞功能。這一發現對理解免疫係統在低氧微環境(如腫瘤內(nei) 部)中的功能具有重要意義(yi) 。
3."Comprehensive stable-isotope tracing of glucose and amino acids identifies metabolic by-products and their sources in CHO cell culture"
(2024年發表於(yu) Proceedings of the National Academy of Sciences)
這項研究使用穩定同位素示蹤技術,全麵分析了CHO細胞(生物製藥工業(ye) 中的重要細胞係)對葡萄糖和氨基酸的代謝及副產(chan) 物產(chan) 生。此研究對優(you) 化工業(ye) 生物製藥生產(chan) 工藝具有顯著價(jia) 值。
4."Ala-Cys-Cys-Ala dipeptide dimer alleviates problematic cysteine and cystine levels in media formulations and enhances CHO cell growth and metabolism"
(2024年發表於(yu) Metabolic Engineering)
該研究提出了一種通過二肽二聚體(ti) 解決(jue) CHO細胞培養(yang) 基中半胱氨酸和胱氨酸問題的方法,改善CHO細胞生長和代謝。這對於(yu) 生物製藥生產(chan) 過程優(you) 化具有直接應用價(jia) 值。
5."Metabolic and transcriptomic reprogramming during contact inhibition-induced quiescence is mediated by YAP-dependent and YAP-independent mechanisms"
(2024年發表於(yu) Nature Communications)
這項研究闡述了接觸抑製導致的細胞靜止期中代謝和轉錄組的重編程機製,揭示了YAP依賴和非依賴的調控途徑。這有助於(yu) 理解細胞周期調控和腫瘤生物學。
教授的學術地位
1.學術引用和影響
根據Google Scholar數據,教授的研究成果總引用量達10,826次,2020年至今的引用量為(wei) 5,074次,h指數為(wei) 57(自2020年以來為(wei) 40),i10指數為(wei) 88(自2020年以來為(wei) 86)。這些數據表明他的研究不僅(jin) 具有長期價(jia) 值,近年來的影響力也在持續增強。
2.編輯委員會(hui) 成員
教授在多個(ge) 重要期刊擔任編輯委員會(hui) 成員,包括:
- Metabolic Engineering Communications,副主編(2014年至今)
- Metabolic Engineering,編輯委員會成員(2013年至今)
- Biotechnology Journal,編輯委員會成員(2011年至今)
- Current Opinion in Biotechnology,編輯委員會成員(2010年至今)
這些都是代謝工程和生物技術領域的頂級期刊,他在這些期刊的編輯職位反映了學術界對其專(zhuan) 業(ye) 知識的認可。
3.專(zhuan) 業(ye) 獎項和榮譽
教授獲得了眾(zhong) 多重要獎項和榮譽,包括:
- 當選為美國醫學與生物工程研究院(AIMBE)院士(2018年)
- 參加美國國家工程院(NAE)美歐前沿工程師會議(2017年)
- Biotechnology and Bioengineering (B&B) Daniel I.C. Wang獎(2015年)
- 特拉華大學Gerard J. Mangone最佳青年學者獎(2012年)
- 特拉華大學工程學院傑出初級教員獎(2012年)
- 美國國家科學基金會(NSF)CAREER獎(2011年)
- James E. Bailey代謝工程青年研究者獎(2008年)
- DuPont青年教授獎(2008年)
有話說
1.微生物群落中的代謝交流與(yu) 工程化
教授近期研究中關(guan) 注微生物群落中的協同互作你可以提出探索設計人工合成微生物群落以實現特定生物轉化的想法。例如,設計一個(ge) 包含多種功能互補微生物的係統,利用它們(men) 之間的代謝交流,將難降解的生物質高效轉化為(wei) 高價(jia) 值化學品。可以結合合成生物學工具和13C代謝通量分析技術,優(you) 化這一係統的整體(ti) 效率。
2.整合動態代謝通量分析與(yu) 機器學習(xi)
教授的實驗室在代謝通量分析領域有深厚積累,你可以提出將動態13C代謝通量分析與(yu) 機器學習(xi) 技術相結合的創新方法。例如,開發一個(ge) 基於(yu) 深度學習(xi) 的算法,能夠從(cong) 時間序列同位素標記數據中自動識別代謝調控點,預測基因修飾對代謝網絡的影響,並指導代謝工程設計。這種方法可以顯著加速代謝工程的設計-構建-測試-學習(xi) 循環。
3.癌症代謝與(yu) 免疫微環境的相互作用
基於(yu) 教授在癌症代謝和T細胞功能方麵的研究,你可以提出研究腫瘤微環境中癌細胞與(yu) 免疫細胞代謝相互作用的項目。例如,探索如何通過調控特定代謝路徑,減輕腫瘤微環境對免疫細胞的抑製作用,增強免疫治療效果。這可以結合空間代謝組學技術和單細胞分析方法,繪製腫瘤微環境中的代謝相互作用地圖。
4.發展細胞器特異性代謝通量分析技術
教授實驗室關(guan) 注"compartment-specific fluxes in mammalian cells"的分析,你可以提出開發更精確的細胞器特異性代謝通量分析技術的構想。例如,結合細胞器特異性標記技術和高分辨質譜,實現對線粒體(ti) 、過氧化物酶體(ti) 和細胞質等不同細胞器中代謝通量的同時測量。這將有助於(yu) 更全麵理解細胞內(nei) 代謝調控的空間組織,對於(yu) 研究細胞代謝重編程(如在癌症中)至關(guan) 重要。
博士背景
Benzene,化學化工學院博士生,專(zhuan) 注於(yu) 有機合成化學和綠色化學研究。擅長運用計算化學和人工智能輔助設計方法,探索新型催化劑和環境友好型合成路徑。在研究光驅動CO2還原製備高附加值化學品方麵取得重要突破。曾獲國家獎學金和中國化學會(hui) 優(you) 秀青年化學家獎。研究成果發表於(yu) 《Journal of the American Chemical Society》和《Angewandte Chemie》等頂級期刊。
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