剪接两步催化转换过程中Prp16 ATP酶介导Cwc2、U6 snRNA、Prp8互作解离机制解析
剪接体依靠单一催化中心完成两步转酯反应，Prp16 ATP酶负责打破第一步构象相关分子互作，推动向第二步转换。本研究以酿酒酵母prp16-302低温缺陷突变株为筛选工具，鉴定三类抑制突变：Cwc2、U6 snRNA（41–46 AACAAU区域）、Prp8 N端结构域突变。冷冻电镜结构显示上述突变位点空间紧密靠近；Cwc2与U6仅稳定第一步催化构象，不参与第二步中心维持；Prp8 N端同时结合两步催化核心元件，对两步构象均至关重要。
遗传互作图谱定位揭示肽聚糖内肽酶与羧肽酶的功能关联
肽聚糖（PG）是细菌细胞壁核心骨架，合成与重塑动态平衡决定菌体形态、渗透压耐受能力。内肽酶（EP）剪切肽聚糖交联链，为新细胞壁插入提供空间，活性必须严格管控，过度降解会导致细胞裂解，但内肽酶调控机制尚不清晰。本研究以霍乱弧菌为材料，通过转座子测序（TnSeq）筛选内肽酶激活突变体ShyA^L109K的遗传调控因子，鉴定出羧肽酶DacA1（PBP5）可缓解内肽酶过度降解带来的细胞毒性。
基于靶点的酵母筛选平台用于间日疟原虫脱氧羟腐胺合酶抑制剂筛选
脱氧羟腐胺合酶（DHS）催化真核翻译因子eIF5A的关键翻译后修饰，该酶是疟原虫生存必需蛋白，且人源与疟原虫DHS序列结构存在明显差异，具备选择性抗疟药物开发潜力，但目前尚无靶向疟原虫的特异性DHS抑制剂。由于间日疟原虫体外持续培养体系缺失，本研究构建酵母替代遗传筛选平台，改造酿酒酵母内源DHS编码基因，分别替换为人源HsDHS或间日疟原虫PvDHS，同时敲除药物外排基因、整合荧光报告基因、采用可调控MET启动子微调DHS表达，改造后菌株对小分子抑制剂灵敏度提升约60倍。
丁香假单胞菌B728a中合成高丝氨酸内酯必需的非典型3-酮酰ACP合酶III
脂肪酸合成II型通路（FAS II）不仅合成细胞膜脂质前体，还会为群体感应信号AHL、脂肽类生物表面活性剂提供酰基中间体。丁香假单胞菌B728a基因组编码两种KAS III型FabH蛋白PssFabH1、PssFabH2。体外酶活实验显示PssFabH1优先以乙酰-CoA为底物，和大肠杆菌FabH特性相近；PssFabH2可利用C4-C10中长链酰基-CoA/酰基-ACP。单、双基因敲除菌株仍可正常生长，说明二者均不是菌体从头脂肪酸合成必需基因。
嗜盐碱古菌法老纳氏菌中类细菌一氧化氮合酶
一氧化氮合酶（NOS）在细菌生理、抗逆、毒力调控中功能广泛，真核与细菌NOS研究已较为透彻，但古菌NOS相关研究十分匮乏。本研究通过基因组生物信息筛查发现，类细菌NOS同源蛋白仅存在于盐古菌纲，选取模式嗜盐碱古菌法老纳氏菌npNOS开展系统表征。体外重组蛋白实验证实npNOS可依托过氧化氢催化NO前体NOHA生成亚硝酸盐，具备典型NOS催化活性；改造同源重组体系敲除nos基因获得突变菌株，全基因组重测序发现突变株额外存在乙酸转运蛋白移码突变。
脂肪酸延长酶多样性：恶臭假单胞菌F1中长链β-酮酰ACP合成酶FabB启动脂肪酸合成
传统大肠杆菌模型认为细菌II型脂肪酸合成（FAS II）仅依靠FabH（KAS III）或MadA丙二酰ACP脱羧酶启动合成，本研究在恶臭假单胞菌F1发现全新起始通路。该菌拥有两种K III型酶PpFabH1、PpFabH2，PpFabH1为经典FabH，催化乙酰-CoA与丙二酰ACP缩合；PpFabH2仅利用中短链酰基-CoA，但两种FabH单敲、双敲菌株均可正常生长，证明二者均非脂肪酸合成必需。
基于分裂GFP组装技术筛选信号肽酶以提升解淀粉芽孢杆菌碱性蛋白酶AprE分泌效率
食品工业广泛使用碱性蛋白酶，芽孢杆菌是主流工业生产菌株，但蛋白分泌系统复杂，传统检测手段耗时，缺少高效示踪技术限制分泌系统改造；本研究将分裂GFP（split-GFP）自组装体系导入解淀粉芽孢杆菌，实现胞内碱性蛋白酶AprE实时示踪，以此系统评估内源4种I型信号肽酶，筛选出关键功能蛋白SipA；
奇异变形杆菌UreR协同调控脲酶发挥活性所需细胞功能
奇异变形杆菌是导管相关尿路感染的主要致病菌，该菌合成的脲酶为核心毒力因子，可水解尿素生成氨，升高尿液酸碱度，促使钙镁离子结晶形成尿路结石，结石能够包裹细菌、躲避宿主免疫与抗生素清除，持续引发反复感染。此前研究仅明确转录激活蛋白UreR能感应尿素并启动脲酶基因表达，而成熟功能性脲酶必须依靠胞内镍离子完成辅基组装，镍转运相关调控通路尚未探明。
保守脯氨酸残基阻止β-内酰胺酶BlaC发生二聚化与聚集
进化筛选使蛋白家族保留保守氨基酸残基，传统观点认为保守脯氨酸负责维持蛋白正确折叠与三维结构稳定，但A类β-内酰胺酶中高度保守脯氨酸发生替换后，酶活性并未大幅丧失，该现象存在认知矛盾。本研究以结核分枝杆菌来源β-内酰胺酶BlaC的107、226、258位3个高保守脯氨酸为研究对象，发现脯氨酸突变会导致酶发生二聚、整体稳定性下降，随孵育时间更易聚集；Pro107Thr突变体晶体结构显示其依靠类结构域交换模式形成二聚体。
托雷法低温烘焙：低水分四环素菌丝渣无害化处理潜力工艺
四环素菌丝渣（TMR）是抗生素发酵副产物，有机质丰富具备资源化潜力，但残留四环素（TC）与大量抗生素抗性基因（ARGs）会带来环境抗性传播风险。本研究采用低温烘焙（托雷法）处理低水分四环素菌渣，经多温度时长筛选得到最优工艺：200℃处理30 min，该条件可去除97.2%四环素且最大限度保留有机质营养。
通过重组酶介导启动子与终止子洗牌实现酵母基因表达组合优化
异源代谢通路导入微生物细胞工厂时，通路各基因表达失衡会造成中间产物毒性、产物产量偏低，传统代谢建模、CRISPR筛选等优化手段成本高、操作繁琐。本研究开发Cre-LoxPsym重组介导的体内多基因表达多元化技术GEMbLeR：设计由正交LoxPsym位点分隔的上游调控元件（5’GEM）、终止子模块（3’GEM），Cre诱导重组可随机洗牌元件，构建表达跨度达120倍的菌株文库。
大曲来源非酿酒酵母用于啤酒酿造的挖掘研究
啤酒工业目前仅依靠酿酒酵母、巴氏酵母两类菌株，风味单一、产品创新受限；白酒大曲蕴含丰富非酿酒酵母，但其啤酒酿造潜力尚无系统探究。本研究从国内高、中、低温大曲中共分离80株、分属14种非酿酒酵母，系统完成胁迫耐受、絮凝、酚类异味生成、麦芽汁发酵与风味物质定量筛选；筛选优势菌株开展纯培养、与商业啤酒酵母US-05混合发酵，并完成感官评定。
葡萄酒酵母高通量平行实验室进化以改良代谢表型
适应性实验室进化（ALE）是改造工业微生物的有效手段，但传统方法受突变随机性、遗传背景干扰，易出现次优菌株与不良副效应。本研究搭建前所未有的高通量平行ALE平台，选用48株商业+本土葡萄酒酵母，针对8类酿酒关键代谢性状同步进化上万种群。
尿苷化调控裂殖酵母mRNA降解方向
真核细胞质mRNA存在5'→3'、3'→5'两条外切降解通路，poly(A)尾尿苷化修饰广泛存在，但全局mRNA周转中的功能尚不清晰。本研究开发全基因组3'-RACE（gw3'-RACE）测序技术，以裂殖酵母为模式生物解析尿苷化调控机制：细胞存在两类尿苷化修饰，分别由两种末端尿苷转移酶催化；Cid1负责缩短poly(A)尾加尿苷，Cid16对无尾RNA进行寡尿苷修饰。
描述假嗜热厌氧杆菌将有机酸生物还原为醇的培养条件影响数据集
本文为配套主实验的数据论文，完整提供嗜热厌氧微生物*Thermoanaerobacter pseudethanolicus*利用葡萄糖作为还原当量供体，将C2-C6挥发性脂肪酸生物还原生成对应醇类的全套定量实验数据集。系统探究初始pH、液气比、葡萄糖底物浓度、外源醇抑制剂、碳源组合五大培养参数对菌体生长、有机酸转化率、产物醇/氢气/乙酸生成量的影响；包含动态发酵时序数据、¹³C标记丁酸核磁追踪图谱、醇脱氢酶NAD⁺/NADP⁺辅酶酶活定量数据。
亚硫酸钠作为新型缺氧诱导剂参与大肠杆菌缺氧调控
亚硫酸钠是常用除氧还原性盐，已有研究证实其可在线虫体内稳定模拟低氧环境且无细胞毒性。本研究以大肠杆菌MG1655野生株及arcA/B、fnr、oxyR、sox/S等缺氧通路单基因敲除突变株为材料，借助Bioscreen高通量生长曲线系统与透射电镜（TEM）开展试验：≥40 mmol/L亚硫酸钠可在液体培养基维持至少8 h稳定缺氧环境，显著抑制大肠杆菌增殖；同等浓度硫酸钠无生长抑制作用。
杀鱼爱德华氏菌质膜蛋白酶HtpX致病作用与受调控研究
杀鱼爱德华氏菌是水产典型胞内致病菌，严重危害各类养殖鱼类。已知内膜蛋白酶FtsH、双组分调控蛋白CpxR参与该菌膜稳态与致病过程，但同源内膜蛋白酶HtpX功能尚不明确。本研究构建htpX基因敲除株ΔhtpX，结合生物信息分析、生理表型、逆境耐受、细胞侵染、活体攻毒、蛋白-DNA互作系列实验开展研究。
可食用昆虫粪便制备生物乙醇——家蟋蟀粪便案例研究
现有生物乙醇原料多存在与人争粮问题，家蟋蟀养殖产生大量粪便（虫粪）木质纤维素废弃物，是极具潜力二代非粮原料。本文首次系统探究家蟋蟀虫粪水解发酵生产生物乙醇整套工艺，对比热、酸、碱单一/复合预处理搭配纤维素酶、蛋白酶的糖化效果，筛选多株自然分离酵母开展发酵验证；实验证实热-稀硫酸复合纤维素酶预处理可获得最高可溶性糖（37.03 g/L），蛋白酶处理游离氨基氮含量最优；纯虫水解液发酵乙醇达10.53 g/L，添加高浓度甜菜糖蜜后乙醇提升至30.57 g/L，糖利用率超88%。
开发一株可高效共发酵混合糖且抑制剂耐受性提升的强健酿酒酵母菌株
木质纤维素水解液含葡萄糖、木糖、纤维二糖、低聚木糖多种碳源，同时存在有机酸、呋喃类发酵抑制剂，现有酵母难以同步利用全部糖类、耐受抑制物，限制二代生物乙醇工业化。本研究以高葡萄糖/木糖共发酵菌株LF1、高抑制剂耐受菌株BLN26为亲本，采用双亲本原生质体灭活融合结合多轮苯菌灵迭代筛选，获得遗传稳定融合株BLH172；再通过同源重组分别在ADH、δ位点整合β-葡萄糖苷、β-木糖苷基因，构建终工程菌株BLH510。
酵母Hsp110分子伴侣Sse1调控内质网应激下细胞命运
Genes, Genomes, Genetics，2024年第14卷第6篇，DOI:10.1093/g3journal/jkae075