探究铜绿假单胞菌中可结合γ-氨基丁酸与5-氨基戊酸的溶质结合蛋白及其在感应激酶激活中的功能
多数感应组氨酸激酶（SHK）需要结合配体的溶质结合蛋白（SBP）激活，且编码SBP与SHP的基因常相邻排布。本研究选取铜绿假单胞菌PAO1基因组中紧邻AgtS、AruS感应激酶的3个SBP（PA0602、AgtB、PA4985）开展功能解析。热位移、微量等温滴定量热实验结果显示PA0602、PA4985优先结合γ-氨基丁酸（GABA），其次结合5-氨基戊酸（5-AMV），同时可结合乙二胺；AgtB仅特异性识别5-AMV。
含TIR结构域蛋白在细菌抗噬菌体防御中的作用
本研究以大肠杆菌为模式生物，系统解析含TIR结构域蛋白介导的抗噬菌体免疫功能。研究检索NCBI全部大肠杆菌基因组，筛选出781个TIR结构域蛋白，选取覆盖90%序列类群的32套候选防御系统开展噬菌体抗性测试，发现37.5%的候选系统具备抗噬菌体活性，共鉴定出12套TIR类抗噬菌体系统，其中9套为全新系统并命名为TIR-I至TIR-IX。
肺炎克雷伯菌锰转运蛋白MntP的生物学特性
本研究以临床机会致病菌肺炎克雷伯菌NTUH-K2044菌株为研究对象，构建mntP基因敲除突变株与回补菌株，系统探究锰外排转运蛋白MntP的生理功能。结果证实MntP属于锰外排泵；锰离子可提升菌株抗氧化胁迫能力，氧化应激会促使胞内锰蓄积；mntP敲除株在锰与过氧化氢共同处理下耐受性显著下降；电感耦合等离子体质谱检测显示，敲除株胞内锰、铁含量显著高于野生株与回补株，外源铁能够缓解突变株的锰毒性。
多学科方法筛选噬菌体毒性蛋白及其潜在分子靶点
本章完整介绍一套用于噬菌体未知功能毒性假想蛋白（toxHPUF）鉴定、表征与功能分析的综合多学科实验流程。整套体系分为体内细菌毒性验证、生物信息学预测、比较基因组靶标挖掘、蛋白互作可视化四大模块。体内实验包含传统平板菌落计数毒性筛选、高通量二代测序（NGS）筛选、诱导表达后生长曲线监测、点滴抑菌实验；生物信息学部分整合AlphaF2、Phyre2、HHpred完成蛋白结构与功能预测，利用比较基因组、HDock分子对接、PyMOL可视化筛选细菌潜在作用靶点。
动力学是外流转运蛋白EmrE识别药物机制的基础
本研究以大肠杆菌SMR家族多药外排转运蛋白EmrE为研究对象，借助核磁共振（NMR）谱学、分子动力学模拟、突变耐药实验等手段，探究膜内谷氨酸Glu14质子化状态对蛋白构象、动力学特性的别构调控机制。同源二聚体EmrE两个单体的Glu14全部质子化时，结合口袋被芳香残基封堵，呈闭合构象无法结合药物；单个单体Glu14去质子化会改变色氨酸Trp63侧链位置，推动构象平衡向开放态偏移，通过构象选择机制结合四苯基鏻（TPP）底物，药物结合亲和力提升约2000倍。
定量蛋白质组学分析显示转录调控因子UidR在水气单胞菌生物膜形成中发挥重要作用
本研究以无标记定量蛋白质组学技术对比uidR基因敲除株与野生型水气单胞菌生物膜状态下的差异表达蛋白。结果显示，编码TetR家族转录调控因子的uidR基因缺失会显著促进水气单胞菌生物膜生成；共筛选得到220个差异蛋白，其中120个上调、100个下调。生物信息学分析表明UidR可通过调控乙醛酸与二羧酸代谢通路相关蛋白影响生物膜形成。
基于蛋白包涵体形成的CRISPR筛选揭示SRRD调控中间丝动力学与聚集体组装的作用
神经退行性疾病标志性特征是细胞内大量蛋白包涵体积累，但调控蛋白聚集的分子因子尚不明确。传统遗传筛选多以细胞毒性为检测指标，无法直接识别聚集调控因子。本研究将全基因组CRISPR敲除筛选与流式脉冲波形分析（PulSA）联用，以ALS致病蛋白TDP-43为模型，直接筛选调控蛋白包涵体形成的基因。
双组分系统CiaRH调控外排泵SatAB及其与氟喹诺酮类药物耐药性的关联
猪链球菌是人畜共患病原菌，抗生素滥用导致该菌耐药问题日益严峻。细菌可通过双组分系统感知并响应抗生素压力。本研究证实双组分系统CiaRH参与调控猪链球菌对氟喹诺酮类药物的敏感性。ciaRH基因缺失菌株对氟喹诺酮类药物耐药性显著提升，菌株生长未受影响，胞内药物蓄积量降低。
适用于新型抗生素研发的基因型与表型多样化临床鲍曼不动杆菌菌株库
鲍曼不动杆菌是全球重点致病菌，其固有和获得性耐药问题突出，新型抗菌药物研发进展缓慢，给临床抗感染治疗带来巨大压力。目前该领域研究多依赖ATCC 17978、ATCC 19606、AB5075等模式菌株，这类菌株遗传与表型多样性有限，无法真实反映临床菌株特征。
耐药叠加效应：染色体耐药突变可抵消多重耐药临床质粒带来的适应性代价
质粒是细菌间抗生素耐药基因水平转移的主要载体，携带耐药质粒通常会给宿主细菌带来生长相关的适应性代价。而细菌染色体突变也可产生耐药性，同时改变菌体生理状态，但染色体耐药突变与耐药质粒之间的相互作用尚不明确。本研究将13株临床多重耐药质粒分别导入敏感型大肠杆菌，以及呋喃妥因、环丙沙星、链霉素三种染色体耐药突变菌株，在葡萄糖基础培养基中测定菌株指数生长速率。
利福平耐药相关rpoB突变可改变肽聚糖前体含量并影响细菌对β-内酰胺类药物的敏感性
该研究以枯草芽孢杆菌为模式菌，探究利福平（RIF）与头孢呋辛（CEF）联用压力下rpoB耐药决定区（RRDR）突变带来的多效影响。体外联合药敏进化实验筛选得到S487L、H482Y、Q469R三种关键rpoB突变：S487L突变同时赋予菌株利福平和头孢呋辛双重耐药；H482Y突变使菌株对头孢呋辛敏感性提升32倍；Q469R仅小幅提升头孢呋辛耐药性。
抗噬菌体鸡尾酒肠炎沙门氏菌产生适合度权衡，进而提升抗生素敏感性并降低毒力
本研究针对噬菌体治疗中细菌易演化出抗性突变的难题，理性筛选4种靶向肠炎沙门氏菌不同胞表面受体（O抗原、LPS外核、LPS内核、外膜蛋白BtuB/TolC）的裂解噬菌体组成混合鸡尾酒制剂；体外试验证实四联噬菌体组合相比单一噬菌体可显著延缓抗性菌出现；对80株单一/鸡尾酒抗性突变株表型分析发现，鸡尾酒诱导的抗性菌相较单一噬菌体抗性菌，对多种抗生素敏感性显著上升，且所有鸡尾酒抗性菌株毒力大幅下降；小鼠体内感染模型证实四联噬菌体鸡尾酒治疗效果优于单噬菌体。
黑皇后演化与营养互作决定接合网络破坏后质粒的存活
该研究聚焦接合型耐药质粒，接合能力、抗生素暴露与种间生态互作共同影响质粒在细菌种群中的留存；依托质粒依赖性噬菌体PRD1破坏细菌接合网络后，单一噬菌体侵染可促使细菌丢失质粒、恢复抗生素敏感表型；耐药机制的渗漏特性驱动黑皇后演化，相比抗生素浓度（致死/亚抑菌），该渗漏特征是决定质粒保有率的关键因素；原生动物捕食可阻止质粒丢失。结果证实，依托破坏接合网络实现细菌群落药敏恢复的效果高度受制于环境生态因子与耐药作用类型。
核糖体数量、细菌生长以及抗生素引发的抑菌与杀菌效应研究
针对靶向核糖体的抑菌类抗生素作用机制尚不明确这一问题，本文提出“核糖体数量假说”，认为该类抗生素主要通过减少功能性核糖体数量，进而抑制细菌生长、降低细菌死亡率。研究采用携带1至6个核糖体RNA（rrn）操纵子缺失的大肠杆菌MG1655突变菌株开展验证实验。
一种新型宏基因组方法揭示噬菌体基因可作为混合单增李斯特菌群落消毒剂耐受性升高的标志物
单增李斯特菌是高致死率食源性致病菌，熟食摄入是主要感染途径，消毒剂耐受菌株易在食品加工环境长期存留。过往多采用纯培养研究其耐药基因，难以筛选变异耐受菌株。本研究构建两组分别含71株、80株单增李斯特菌的混合菌群，分别采用苯扎氯铵（BC，季铵盐类消毒剂）、过氧乙酸（PAA，过氧化物类消毒剂）亚致死浓度处理，通过宏基因组测序对比消毒处理组与空白对照组基因丰度差异。
多质粒菌群中质粒存活能力依赖宿主的生态环境
质粒是可在细菌间水平转移的染色体外遗传元件，也是毒力因子与抗生素抗性传播的重要载体。目前针对单一质粒与宿主互作的研究较多，但复杂多质粒菌群内部的动态变化仍缺乏探究。本研究选用11种可移动或接合型质粒，设置五种不同生态条件开展为期42天的传代进化实验，探究宿主生态环境对各类质粒存活、种群动态的影响。
产碳青霉烯酶高风险与非风险肺炎克雷伯菌克隆株的分子特征、适应性及毒力研究
产碳青霉烯酶泛耐药肺炎克雷伯菌给全球医疗体系带来沉重负担，部分克隆株在全球范围内暴发流行，但其流行优势机制尚不明确。本研究选取20株高风险克隆株与10株非高风险克隆菌株，开展全基因组分析、体外适应性检测以及大蜡螟幼虫体内毒力试验。
采用流式细胞术评估预先接触多种杀菌剂与否的单核细胞增生李斯特菌经四环素处理后的细胞存活率
本研究探究食品加工常用三种杀菌剂（苯扎氯铵、次氯酸钠、过氧乙酸）亚抑菌浓度预处理单核细胞增生李斯特菌后，菌株对四环素耐药性的变化。先测定三种杀菌剂对受试菌株的最低抑菌浓度，逐步提高亚抑菌药剂浓度驯化细菌，得到菌株可耐受的最大药剂浓度；将未预处理和经杀菌剂驯化的菌体置于6个梯度四环素浓度下分别培养24、48、72h，利用SYTO9与PI双染结合流式细胞术统计活菌占比。
RsmE甲基转移酶介导的16S rRNA U1498位点甲基化缺失与分枝杆菌氨基糖苷类耐药性的关联研
核糖体甲基转移酶突变是细菌产生耐药性的重要机制。目前仅RsmG被证实与分枝杆菌低水平耐药相关，分枝杆菌RsmE可特异性甲基化16S rRNA的U1498位点，该位点位于氨基糖苷类抗生素结合区域，但该甲基化修饰与耐药的关联尚不明确。本研究利用自杀载体构建耻垢分枝杆菌RsmE基因敲除株，结合回补菌株，开展多类抗生素药敏实验。
PBP4介导MRSA非经典β-内酰胺耐药及其对毒力的影响
本研究以USA300型MRSA菌株SF8300为研究对象，探究pbp4启动子突变带来的生物学效应。pbp4与abcA共用调控区，启动子变异可上调PBP4表达、同步下调abcA表达；PBP4过量表达能够在mecA介导耐药基础上进一步提升菌株对β-内酰胺类药物抗性，构成非经典耐药通路。