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。
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。
一种保守的tRNA修饰水平调控细胞生长
N6-苏氨酰氨甲酰腺苷（t⁶A）是一种在所有生物中高度保守的tRNA转录后修饰，普遍存在于识别A起始密码子的tRNA第37位碱基上，该修饰可保障tRNA正常解码功能。酵母中t⁶A合成关键基因缺陷会造成菌株生长迟缓，本研究以果蝇、酵母为模式生物开展探究，首次在后生动物中证实Tcs3蛋白负责t⁶A的合成。
一种介导粪肠球菌适应性和致病性的血红素降解酶的特性
粪肠球菌是人体肠道共生菌，也是导致医院获得性感染的主要机会致病菌之一，其毒力与克服宿主营养免疫、在恶劣环境中生存的能力密切相关。本研究针对粪肠球菌能利用血红素作为铁源但缺乏经典血红素氧合酶的矛盾现象，通过生物信息学分析鉴定出一个大肠杆菌厌氧胆素合酶ChuW的同源基因OG1RF_RS05575。
高导电PBFDO网络桥接生物膜与电极界面用于微生物电化学系统中的电子捕获与转移
微生物电化学系统（MES）是兼具废水处理和能源回收功能的革命性绿色平台，但其发展受限于生物-非生物界面电子转移效率低下和能量转换率不足的瓶颈。导电聚合物因结构可调、导电性优异且生物相容性良好，成为强化微生物-电极相互作用的理想界面修饰材料。本研究首次将创纪录导电率（2000 S cm⁻¹）的n型聚合物聚苯并二呋喃二酮（PBFDO）应用于MES阳极构建，其形成的导电网络可同时承担界面电荷转移介质和电子收集器的双重功能。
蛋白水解酶对溶菌酶性质变化的影响
本研究针对天然溶菌酶仅对革兰氏阳性菌有效、应用范围受限的问题，通过酶促修饰技术对鸡蛋清溶菌酶进行改性，旨在制备具有广谱抗菌性和低免疫原性的生物活性肽组分。研究采用胃蛋白酶为主、胃蛋白酶-胰蛋白酶混合酶为辅的修饰体系，在严格控制的反应条件下，探究了酶种类、比例及浓度对溶菌酶水解产物性质的影响。
真菌衍生信号α-萜品烯诱导的产酶溶杆菌抗真菌机制
细菌-真菌互作是生态系统功能的关键驱动力，其分子机制尚未完全阐明。化学信号是微生物交流的重要介质，但真菌分泌的萜类化合物的信号传导机制仍不明确。本研究以环境细菌产酶溶杆菌YC36（LeYC36）为对象，系统探究了真菌衍生萜类α-萜品烯对其生物膜形成和抗真菌活性的调控机制。
醛脱氢酶 AldA 在实验室进化的大肠杆菌中对 L-1,2 - 丙二醇利用的必要性
针对长达四十余年 “醛脱氢酶 AldA 在大肠杆菌 L-1,2 - 丙二醇（1,2-PDO）利用中发挥核心作用” 的未证实假说，通过生物信息学分析、基因组规模代谢模型模拟、基因敲除与回补实验、转录水平验证等多维度研究，首次提供了直接的遗传实验证据，证实 aldA 基因是实验室进化获得 L-1,2-PDO 利用能力的大肠杆菌 K12PDO 菌株，以 L-1,2-PDO 为唯一碳源生长的必需且充分的基因。
利用 Cas12k 引导的转座酶在细菌中进行靶向遗传筛选
核心开发了一种基于 Cas12k 引导转座酶的位点特异性转座子辅助基因组工程技术（STAGE），突破了传统细菌高通量基因组编辑方法 “宿主范围窄、突变非特异性” 的核心瓶颈。研究验证了 ShCAST 系统在铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌中的位点特异性转座活性，通过双筛选体系实现了阳性突变体的高效富集，构建了覆盖铜绿假单胞菌 593 个转录因子的靶向突变文库，完成了细菌必需基因鉴定与抗生素耐药相关因子的系统性筛选，并通过单基因编辑验证了结果的可靠性，为多种微生物的高通量基因组工程、基因功能解析和菌株进化提供了高效可编程的通用工具。
利用库德里阿兹威毕赤酵母在低 pH 条件下生产D-木糖酸
D - 木糖酸是美国能源部认定的可从生物质糖类衍生的 30 种最具开发价值的化学品之一，可作为 D - 葡萄糖酸的非食用替代物与平台化学品，具备广阔的应用前景。本研究对非常规酵母库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）VTT C-79090T 进行遗传工程改造，异源表达了新月柄杆菌来源的 D - 木糖脱氢酶编码基因xylB。
少根根霉对PET衍生对苯二甲酸的微生物资源化利用：面向塑料废弃物的生物转化
对苯二甲酸（TPA）是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的两大单体结构单元之一，是一种广泛存在于工业废水中的难降解芳香族化合物。解析真菌中 TPA 的生物降解途径，是开发高效生物修复策略的核心前提。本研究首次报道了少根根霉（Rhizopus arrhizus）具备代谢 TPA 并将其作为碳源利用的能力。
羧酸还原酶的工程化改造实现酵母中中链脂肪醇的选择性合成
中链脂肪醇（MCFOHs，碳链长度 C6~C12）是柴油、航空煤油等化石燃料的潜在替代品，在各类工业生产中具有广泛应用。目前中链脂肪醇主要来源于石油化工或植物油提取，而微生物生物合成是一种可规模化、高稳定性且可持续的替代方案。本研究旨在构建可选择性生产中链脂肪醇的酿酒酵母平台，核心策略是对来源于海分枝杆菌的羧酸还原酶（MmCAR）进行性能定制化改造。