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
高压对啤酒中短叶螺旋乳酸杆菌的影响——灭活与亚致死损伤
啤酒低pH、酒花酸、酒精等环境可抑制多数微生物，但短乳杆菌（Levilactobacillus）仍是啤酒主要腐败菌。本研究以腐败菌株KKP 3574为对象，探究高压（HHP）对该菌灭活效果与亚致死损伤。400 MPa/5 min处理可在啤酒中实现最高7 log CFU/mL的菌体灭活，且无亚致死损伤；而10%麦汁经同等压力处理会产生1.1 log CFU/mL亚致死菌体。
利用细胞存活率、斑点测定、比浊微生物法探究多种天然提取物在可持续酿酒酵母模型中的抗真菌活性
天然植物提取物是食品工业绿色防腐添加剂重要候选原料。本研究选用酿酒酵母工业菌株（葡萄酒酵母、啤酒酵母、面包酵母）作为真核微生物评价模型，评估贯叶连翘、希俄斯乳香、迷迭香三种商用植物提取物的抗酵母活性；采用纸片扩散法、斑点成像定量实验、Bioscreen比浊生长曲线三种检测方法并行验证，并通过LC-MS鉴定提取物多酚组分。
拉莫三嗪回补RsgA缺陷型大肠杆菌的生长缺陷，揭示IF2在核糖体生物发生中的全新功能
RsgA是30S核糖体晚期组装GTP酶，功能是将RbfA从30S-RbfA复合物解离。大肠杆菌ΔrsgA敲除株生长迟缓，胞内17S rRNA（16S前体）与游离核糖体亚基大量累积。本研究发现多拷贝infB（编码IF2）过表达可回补ΔrsgA生长缺陷，同时共表达起始tRNA（i-tRNA）会产生协同增效作用，说明翻译起始复合物组装参与缺陷修复；IF2与i-tRNA共表达能促进17S rRNA加工成熟、保护16S rRNA 3'小结构域。抗癫痫药物拉莫三嗪（Ltg）可特异性结合IF，同样能改善ΔrsgA菌株生长，伴随17S加工提升、16S 3'端稳定、70S完整核糖体增多；但当rbfA携带L83R抑制突变（可自发释放RbfA）时，Ltg反而抑制菌株生长。
产酸克雷伯菌暴露于环丙沙星后的代谢响应：代谢组学研究
败血症相关致病菌快速鉴定与药敏检测是指导抗菌治疗、降低病死率的关键。本研究采用代谢组学手段，探究临床分离产酸克雷伯菌在不同浓度环丙沙星（二代喹诺酮类抗生素）胁迫下的代谢变化，挖掘耐药相关分子机制。实验联合傅里叶变换红外光谱（FT-IR）代谢指纹图谱与气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢轮廓分析：FT-IR可快速区分敏感株与耐药株；GC-MS在BHI培养液中共检出176种代谢特征物质，其中137达到MSI二级鉴定标准；40种代谢物在敏感/耐药菌株间存在显著差异，主要归属于中心碳代谢、精氨酸-脯氨酸代谢、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、丙酮酸通路。
保守转录因子在代谢能力各异的嗜盐古菌中通过不同靶点调控糖异生过程
碳代谢通路的精准转录调控是微生物避免无效代谢循环、适应营养波动的核心机制。已知嗜盐古菌盐杆菌（Halobacterium salinarum）的TrmB转录因子调控糖异生，但该菌无法利用外源糖类，与多数可分解碳水化合物的嗜盐古菌代谢模式差异巨大。本研究选取可利用多种碳源、具备生物合成工业价值的西班牙盐盒菌（Haloarcula hispanica），系统表征其TrmB同源蛋白TrmB_Har，对比两种代谢分化古菌的TrmB调控网络差异。
担子菌近香侧耳新型次级代谢物及其对金黄色葡萄球菌生物膜的抑制活性研究
本研究从肯尼亚热带雨林分离的担子菌近香侧耳（Lentinus cf. sajor-caju）液体发酵提取物中分离鉴定3种全新微孔酸衍生物：微孔酸H、I、J（MAH、MAI、MAJ）。通过高分辨质谱、一维/二维核磁共振波谱完成全部化合物结构解析；结晶紫染色、XTT代谢活性检测、激光共聚焦显微成像等生物膜实验证实，微孔酸H与I具备金黄色葡萄球菌生物膜抑制活性，且发挥作用的药物浓度不会抑制浮游细菌正常生长；微孔酸I联用万古霉素、庆大霉素时可显著提升两种抗生素抗生物膜效果，微孔酸J无明显抑膜活性。该研究为真菌来源低毒抗生物膜先导化合物提供新资源，也为金黄色葡萄球菌生物膜相关感染联合给药方案提供新思路。