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付新苗 研究员

时间：2019-09-04浏览：28519

Principal Investigator:

    Xinmiao Fu (付新苗), Ph.D.

    研究员、博导、副院长，省高校重点实验室主任

    Professor of Biochemistry and Molecular Biology

    Vice Dean of College of Life Sciences, Fujian Normal University

    Director of Fujian Provincial University Key Laboratory of Cellular Stress Response and Metabolic Regulation

Address: Ligong Building No. 11, Room 501, Fujian Normal University (Qishan Campus), Fuzhou City, Fujian Province 350117, China

Email：xmfu(at)fjnu dot edu dot cn


Xinmiao Fu received his BS in Environmental Engineering in 2000 and earned his PhD in Biology in 2004, both from Tsinghua University (Beijing, China). He was a postdoctoral fellow first at UC Riverside with Jian-Kang Zhu, who is a famous plant biologist honored as a member of the US National Academy of Sciences, and later at the University of Kansas Medical Center with Professor Bao-Ting Zhu. He joined the faculty of Peking University (School of Life Sciences) in 2010, and moved to Fujian Normal University in 2016.


Dr Fu’s research is focused on dissecting the molecular mechanisms of antibiotic resistance, persister formation and stress response in bacterial pathogens. He has published over 66 peer-reviewed papers associated with an ISI WoS h-index of 24. His research group has used genomic library screen, random mutagenesis, molecular biology, protein purification, genome sequencing, RNA-seq and so on to study these mechanisms. His long-term goal is to develop new antibacterial strategies for combatting antibiotic-resistant/tolerant pathogens.


Selected Publications

  1.  Zhongyan Li#, Ling Wu#, Zhijie Huang, Boyan Lv, Yajuan Fu, Lunjiang Zhou and Xinmiao Fu*, CCCP facilitates aminoglycoside to kill late stationary-phase Escherichia coli by elevating hydroxyl radical， ACS Infectious Diseases, 2023, 9(4): 801-814, DOI: 10.1021/acsinfecdis.2c00522

  2. Boyan Lv#, Xuebing Huang#, Chenchen Lijia, Yuelong Ma, Mengmeng Bian, Zhongyan Li, Juan Duan, Fang Zhou, Bin Yang, Xingwang Qie, Yizhi Song, Thomas K. Wood, and Xinmiao Fu*, Heat shock potentiates aminoglycosides against gram-negative bacteria by enhancing antibiotic uptake, protein aggregation, and ROS, Proc Natl Acad Sci U S A, 2023, 120(12): e2217254120, https://doi.org/10.1073/pnas.2217254120 (This paper has been highlighted by Taglialegna in Nat Rev Microbiol as Heat up the antibiotics: https://doi.org/10.1038/s41579-023-00885-3)

  3. Boyan Lv#, Mengmeng Bian #, Xuebing Huang, Fengqi Sun, Yuanyuan Gao, Yan Wang, Yajuan Fu, Bin Yang and Xinmiao Fu*, n-Butanol potentiates subinhibitory aminoglycosides against bacterial persisters and multidrug-resistant MRSA by rapidly enhancing antibiotic uptake, ACS Infectious Diseases, 2022 Feb 11;8(2):373-386. doi: 10.1021/acsinfecdis.1c00559. Epub 2022 Feb 1.

  4. Boyan Lv #, Youhui Zeng #, Huaidong Zhang #, Zhongyan Li, Zhaorong Xu, Yan Wang, Yuanyuan Gao, Yajuan Chen and Xinmiao Fu*, Mechanosensitive channels mediate hypoionic shock-induced aminoglycoside potentiation against bacterial persisters by enhancing antibiotic uptake, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2022, 66(2), e01125-21, doi: 10.1128/AAC.01125-21

  5. Gao, Y.#*, Chen, Z.#, Yao, W., Li, D., Fu, X*, Gentamicin combined with hypoionic shock rapidly eradicates aquaculture bacteria in vitro and in vivo,Frontiers in Microbiology (2021),12: 641846, https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.641846/

  6. Fengqi Sun#, Mengmeng Bian#, Zhongyan Li, Boyan LV , Yuanyuan Gao , Yan Wang* and Xinmiao Fu*, 5-Methylindole Potentiates Aminoglycoside against Gram-positive Bacteria Including Staphylococcus aureus Persisters under Hypoionic Conditions. Front Cell Infect Microbiol (2020), Feb 28;10:84 doi: 10.3389/fcimb.2020.00084

  7. Yanna Zhao#, Boyan Lv#, Fengqi Sun#, Jiafeng Liu#, Yan Wang, Yuanyuan Gao, Feng Qi, Zengyi Chang* and Xinmiao Fu*, Rapid Freezing Enables Aminoglycosides to Eradicate Bacterial Persisters via Enhancing Mechanosensitive Channel MscL-mediated Antibiotic Uptake. mBio(2020) 11(1): e03239-19. https://doi.org/10.1128/mBio.03239-19.

  8. Zhongyu Chen#, Yuanyuan Gao#*, Boyan Lv, Yan Wang and Xinmiao Fu*, Hypoionic shock facilitates aminoglycoside killing of both nutrient shift- and starvation-induced bacterial persister cells by rapidly enhancing aminoglycoside uptake. Frontiers in Microbiology (2019) Sep 6, 10: 2028. doi: 10.3389/fmicb.2019.02028

  9. Boyan Lv #, Zhongyan Li #, Yajuan Chen , Cheng Long * and Xinmiao Fu *, Global COVID-19 fatality analysis reveals Hubei-like countries potentially with severe outbreaks, Journal of Infection (2020), https://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.03.029

  10. Zuqin Zhang #, Wei Yao #, Yan Wang, Cheng Long * and Xinmiao Fu *, Wuhan and Hubei COVID-19 mortality analysis reveals the critical role of timely supply of medical resources, Journal of Infection (2020), https://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.03.018

  11. Xinmiao Fu*, Qi Ying, Tieyong Zeng, Tao Long, Yan Wang, Simulating and Forecasting the Cumulative Confirmed Cases of SARS-CoV-2 in China by Boltzmann Function-based Regression Analyses, Journal of Infection (2020), https://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.02.019

  12. Shuang Zhang#, Yu Cheng#, Jing Ma, Yan Wang, Zengyi Chang*, Xinmiao Fu*, DegP degrades a wide range of substrate proteins in Escherichia coli under stress conditions. Biochemical Journal (2019), 476 3549–3564, https://doi.org/10.1042/BCJ20190446

  13. Fu X #, *, Wang Y#, Shao H, Ma J, Song X, Zhang M, Chang Z*, DegP functions as a critical protease for bacterial acid resistance. FEBS Journal  (2018), 285: 3525–3538.

  14. Wang Y, Wang R, Jin F, Liu Y, Yu J, Fu X*, Chang Z*, A Supercomplex Spanning the Inner and Outer Membranes Mediates the Biogenesis of β-barrel Outer Membrane Proteins in Bacteria. J Biol Chem (2016), 291(32): 16720–16729.

  15. Fu X#*, Shi X#, Yan L, Zhang H, Chang Z*, In vivo substrate diversity and preference of small heat shock protein IbpB as revealed by using a genetically incorporated photo-crosslinker.J Biol Chem (2013), 288(44):31646-54.

  16. Fu X#*, Shi X#, Yin L, Liu J, Joo K, Lee J, Chang Z*, Small heat shock protein IbpB acts as a robust chaperone in living cells by hierarchically activating its multi-type substrate-binding residues.J Biol Chem (2013), 288(17):11897-906.

  17. Fu X, Zhang H, Zhang X, Cao Y, Jiao W, Liu C, Song Y, Abulimiti A and Chang Z, A dual role for the N-terminal region of Mycobacterium tuberculosis Hsp16.3 in self-oligomerization and binding denaturing substrate proteins.J Biol Chem (2005), 280:6337-6348

  18. Zhang M, Lin S, Song X, Liu J, Fu Y, Ge X, Fu X, Chang Z, Chen PR. genetically incorporated crosslinker reveals chaperone cooperation in acid resistance.Nature Chemical Biology, 2011, 7: 671-677

  19. Katiyar-Agarwal S, Zhu J, Kim K, Agarwal M, Fu X, Huang A and Zhu JK, The plasma membrane Na+/H+ antiporter SOS1 interacts with RCD1 and functions in oxidative stress tolerance in Arabidopsis.Proc Natl Acad Sci U S A, 2006, 103:18816-18821


中文版介绍

付新苗，研究员、博士生导师、生命科学学院副院长（分管科研）, 兼细胞逆境响应与代谢调控福建省高校重点实验室主任、福建省生物医学工程学会理事长，入选福建省“创新之星”人才计划、福建省高层次人才（C类）、福建省高校新世纪优秀人才计划、福建师范大学宝琛计划高端人才等。

湖南岳阳人。2000年本科毕业于清华大学环境科学与工程系；2004年在清华大学生物科学与技术系获博士学位。从2005年到2010年，先后在美国加州大学河滨分校 （University of California Riverside）朱健康实验室和堪萨斯大学医学中心（University of Kansas Medical Center）朱宝亭实验室从事植物抗氧化和二硫键异构酶方面的研究。从2010年10月起，在北京大学生命科学学院工作，研究与膜蛋白生成质量控制相关的分子伴侣蛋白的作用机制，并拓展到细菌耐药领域。2016年10月正式加入福建师范大学生命科学学院，聚焦细菌耐药研究。

至今总计发表SCI 论文66篇，包括在PNAS、mBio、JBC、Antimicrob Agents Chemother、ACS Infectious Diseases、Journal of Infection、Front Microbiol、Journal of Bacteriology等杂志发表通讯作者论文（含共同通讯）31篇，总引用次数超过 2000次，他引次数超过1500次，个人的H index为24(以Web of Science数据库中的引用次数计算)。授权8项发明专利，参与编写由Springer出版的专著。先后主持国家自然科学基金委青年项目和5项面上项目，以及福建省自然科学基金重点项目；作为首席科学家助理参与1项国家973计划项目；参与国家自然基金委的《2011-2020年我国生物学学科发展战略》以及科技部的《“蛋白质研究”重大科学研究计划“十三五”实施方案（建议）》的编撰工作。

课题组专注于“细菌耐药机理与防治技术”，目前有副教授2人，讲师1人，博士后1人，博士研究生5人，硕士研究生15人。热忱欢迎有兴趣的学生报考生物学学硕（微生物、生物化学与分子生物学、细胞生物学方向）、生物技术与工程专硕以及博士研究生（生物化学与分子生物学方向）。


研究兴趣

1.细菌耐药机理

细菌耐药正成为严重的临床医学问题，威胁动物和人类的健康，研究细菌耐药的机制、寻找有效杀菌的新方法具有重要的医学价值。本实验室从细菌休眠的角度研究细菌耐药的机理。休眠广泛的存在于细菌、植物、动物，例如熊和蛙的冬眠，结核杆菌在人体内的长期潜伏等。处于休眠状态的生物，代谢水平低，细胞停止生长分裂，抗逆能力增强，因此休眠是生物适应不利环境的重要策略。

处于休眠状态的细菌，也称为持留菌，抗逆能力显著增强，特别是对所有抗生素几乎都不响应，即抗生素耐受(antibiotic tolerance)，这是目前诸多抗药细菌产生的根本原因。揭示持留菌耐受抗生素的分子机理，既有基本的生物学意义，也具有重要的医学价值。本实验室以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为模型研究细菌休眠耐药的分子机理；在此基础上，利用适当的动物模型（大鼠、小鼠、斑马鱼等），以绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌为对象，研究开发具有临床应用价值的杀菌新方法。这是我们的主要研究方向。

2. 传统抗生素的增效减毒研究

开发新型抗生素固然是应对细菌耐药的重要策略，但其难度和风险巨大。事实上，自上世纪90年代至今，全世界并没有新型结构类型的抗生素投入临床使用。另一方面，诸多传统抗生素仍然具有巨大的价值，但受制于耐药性和毒副作用而不能发挥应有的效果。因此，针对这些抗生素的增效（增强杀菌效果）减毒（减少毒副作用）研究具有重要的意义。

本实验室以氨基糖糖苷类抗生素为重点，发展了多种增效减毒的方法，包括物理增强方法（如低离子休克、快速冰冻）和化学增敏剂等。这些方法能将不同类型的氨基糖苷类抗生素（如庆大霉素、卡那霉素、链霉素）的杀菌效率提高百倍到百万倍不等，同时，其药物暴露时间可以降低到一分钟。深入揭示其背后的分子机制，将为开发出应用于临床和动物疾病防治的方法提供重要参考。

3.革兰氏阴性细菌外膜蛋白生成机制及其作为新型抗菌靶点的研究

本实验室关注和革兰氏阴性细菌外膜蛋白生成有关的质量控制因子，例如SurA、Skp、FkpA、DegP、SecYEG、BamA等。主要借助活细胞非天然氨基酸光交联、化学交联等技术手段，研究这些蛋白因子的生物学功能和作用机制，在此基础上，发展新的抗菌药物。由于这些靶标蛋白都位于细胞外套（外膜、膜间质、内膜外侧等），因此药物极易和靶标结合，不存在摄取效率低和药物外排的问题。和目前广泛使用的抗生素（其靶标通常是细胞质蛋白）相比，这类新型抗生素具有一定优势，发展潜力巨大。


所获科研基金和人才项目资助

  1. 国家自然科学基金委(面上项目)：甘油短时处理增强氨基糖苷类抗生素杀菌的分子机制，82372295，2024.1-2027.12（2023年获批），49万，主持

  2. 福建省自然科学基金重点项目：大肠杆菌持留菌耐药的遗传基础及杀灭新方法，2021J02029，2021.08.01-2024.08.01，30万，在研，主持

  3. 国家自然科学基金委(面上项目)：大肠杆菌β桶外膜蛋白生成必需因子BamA的作用机制及其作为抗菌靶点的研究，31972918，2020.1-2023.12，58万，在研，主持

  4. 国家自然科学基金委(面上项目)：线虫小分子热休克蛋白Hsp17/Hsp12s的生物学功能及其延长寿命的作用机制，31770830，2018.1-2021.12，60万，结题，主持

  5. 国家自然科学基金委(面上项目)：大肠杆菌ATP合酶的旋转催化和活性调控机制，31570778，2016.1-2019.12，60万，结题，主持

  6. 国家自然科学基金委(面上项目)：大肠杆菌分子伴侣蛋白HdeA和DegP协同抵抗酸胁迫的分子机制，31270804，2013.1-2016.12，78万，结题，主持

  7. 国家自然科学基金委（青年基金项目）：折叠酶DsbA、DsbC、PDI在活细胞内和天然底物蛋白相互作用的分子机制，31100559，2012.1-2014.12，25万，结题，主持

  8. 教育部留学回国人员科研启动基金：折叠酶DsbA、DsbC、PDI在活细胞内和天然底物蛋白相互作用的分子机制，2013.1-2014.12，5万，结题，主持

  9. 国家重大科学研究计划(973计划)：膜蛋白的生成、修饰、组装及质量控制，2012CB917300，2012.1-2016.12，100万，结题，学术骨干，首席科学家助理

  10. 国家自然科学基金委生命科学学部“十三五”学科发展战略报告（生物化学于分子生物学及生物物理学科），31440036，结题，参与编撰

  11. 科技部《“蛋白质研究”重大科学研究计划“十三五”实施方案（建议）》报告，参与编撰


  12. 2023年入选福建省“创新之星”

  13. 2017年福建省引进高层次人才

  14. 2017年福建省高校新世纪优秀人才

  15. 2017年福建师范大学“宝琛计划”高端人才

  16. 2016年福建师范大学高层次人才建设经费


学术兼职：

福建省生物医学工程学会理事长，中国生物化学与分子生物学会教学专业分会委员、蛋白质专业分会委员，《热带生物学报》等杂志的编委

Cell Reports、STTT、mBio、Communications Biology、iScience、BBA-molecular cell research、Bioinformatics、Microbiology Spectrum、ACS infectious diseases、Biochemistry (US)、Scientific Reports等杂志的审稿人


Book Chapters

  1. Fu X. Insights into how small heat shock proteins bind a great diversity of substrate proteins: a super-transformer model. In 《The Big Book on Small Heat Shock Protein World》 (ed. R.M. Tanguay and L.E. Hightower). Springer, 2015, p101-117.

  2. Zengyi Chang and Xinmiao Fu, 2022, Biogenesis of Secretory Proteins in Eukaryotic and Prokaryotic Cells, In《Encyclopedia of Cell Biology》Second Edition (CLB2), ed. Ralph A Bradshaw and Philip D Stahl, ISBN 978-0-12-394796-3, Elsevier出版社.


授权发明专利：

  1. 一种提高氨基糖类抗生素杀菌效率的新方法，付新苗，赵艳娜，孙凤琪，ZL201810074813.3，授权日2020年2月18日

  2. 低离子休克提高氨基糖苷类抗生素杀灭持留菌效率的方法，付新苗，陈钟毓，高媛媛，ZL201811646368.X，授权日2020年9月1日

  3. 乙醇作为增敏剂提高氨基糖苷类抗生素杀菌效率的方法，付新苗，李中燕，张祖勤，高媛媛ZL 201811641533.2，授权日2020年12月04日

  4. 高渗甘油预处理提高氨基糖苷类抗生素杀菌效率的方法，付新苗，卞蒙蒙，ZL201811433983.2，授权日2020年12月15日

  5. 热休克提高氨基糖苷类抗生素杀灭革兰氏阴性菌的方法，付新苗，吕波燕，申请号：ZL201810579703.2，授权日2021年4月27日

  6. 一种基于外膜蛋白生成机制的抗菌多肽及其应用，付新苗，王妍，张爽，ZL201811433391.7，授权日2021年9月14日

  7. 基于破坏革兰氏阴性菌外膜蛋白组装复合物BAM的抗菌多肽，付新苗，程宇，ZL201910060029.1，授权日2021年10月22日

  8. CCCP提高氨基糖苷类抗生素杀灭平台期细菌效率的方法，付新苗，李中燕，ZL202010980874.3，授权日2022年12月30日



Oral Presentations

  1. 基于物理效应和化学佐剂的氨基糖苷抗生素增效新方法及其作用机理与潜在应用（分会场报告），2023年中国微生物学会学术年会，2023年10月20

  2. 23日，上海

  3. 亚致死热休克增强氨基糖苷类抗生素杀菌的作用机理及潜在应用（主旨报告），2022年中国微生物学会学术年会，2022年12月18

  4. 19日，贵州贵阳（线上）

  5. 全基因组敲除文库筛选揭示大肠杆菌I型持留菌耐受多种抗生素的遗传分子基础（优秀学术报告），2021年中国微生物学会学术年会，2021年10月29-11月1日，云南昆明

  6. 氨基糖苷类抗生素杀灭持留菌的“增效减毒”新方法：冰冻、吲哚和低离子休克的发现及其作用机理（主旨报告），2020年中国微生物学会学术年会，2020年10月23-26日，四川成都

  7. Hypoionic shock facilitates aminoglycoside antibiotics killing of various bacterial persister cells by rapidly enhancing aminoglycoside uptake（分会场报告），2019年中国微生物学会学术年会，2019年10月11-15日，山东济南

  8. 低离子休克促进氨基糖苷类抗生素杀灭耐药菌的分子机制，福建省生物化学与分子生物学会2019年学术研讨会，2019年11月23-24日，福建龙岩

  9. 提高氨基糖苷类抗生素杀菌效率的新方法及其分子机理，华东六省一市生物化学与分子生物学学会2017年学术交流会，2017年10月27日-30日，安徽合肥

  10. DegP acts as a critical protease for bacterial acid resistance, the Second Trilateral Workshop for Frontier Protein Studies, June 24-26, 2016, Osaka University, Osaka, Japan

  11. Identification of substrate-binding sites and substrates of small heat shock protein by in vivo photo-crosslinking (分会报告). VIIth International Congress on Stress Response in Biology and Medicine, 2015年9月16-19日，安徽黄山

  12. Identification of substrate-binding sites and substrates of small heat shock protein by in vivo photo-crosslinking （分会报告）中国生物化学与分子生物学会第十一次会员代表大会暨2014年全国学术会议， 2014年8月21-23日，福建厦门

  13. In vivo substrate diversity and preference of small heat shock protein IbpB revealed by photo-crosslinking（Young Scientist Session）The 4th Asia Pacific Protein Association (the APPA2014 Conference)，May 17-20, 2014, Jeju Island. South Korea

  14. Chaperone function and mechanism of small heat shock proteins (青年科学家论坛). 第四届全国“跨学科蛋白质研究”学术讨论会，2013年10月12-15日，安徽合肥

  15. DegP帮助大肠杆菌抗热抗酸的分子机制 (邀请报告). 酶学和酶工程研讨班， 2013年9月13-14日，四川，中科院成都生物所

  16. DegP primarily functions as a protease for the biogenesis of outer membrane proteins in cells (邀请报告). Symposium on Protein Folding, Post-Translational Modification & Quality Control, 2013年5月29日，北京中科院生物物理研究所

  17. Defining the essential functions of DegP for the biogenesis of outer membrane proteins in cells (邀请报告). 第十一届全国酶学会议, 2013年5月16-19日. 江苏无锡

  18. 蛋白质科学的前沿问题及研究展望 (邀请报告). 创新方法高层论坛，2010年12月9日，中国北京.