科研进展 | 开发新工具AlphaGEM，为非模式生物绘制精准“代谢地图”
近日，微生物代谢全国重点实验室鲁洪中课题组在国际期刊 《Nature Communications》发表了题为 “AlphaGEM Enables Precise Genome-Scale Metabolic Modelling by Integrating Protein Structure Alignment with Deep-learning-based Dark Metabolism Mining”的研究论文。该研究开发了自动化基因组规模代谢模型构建工具AlphaGEM。该工具创新性地整合了蛋白质三维结构比对、蛋白语言模型和深度学习功能注释，成功实现了跨真菌、细菌和哺乳动物的高质量、高通量代谢模型自动重构。AlphaFold初步解决了蛋白质3D结构预测的问题，AlphaGEM的推出则将非模式物种基因组规模代谢模型（ GEMs）的高质量重构向前推进了一大步。上海交通大学博士生韩伟赏、肖陆驰与本科毕业生孙浩成为该论文共同第一作者，鲁洪中副教授为唯一通讯作者，本室为第一通讯单位。
07-20
2026
科研进展 | 解锁新型茴香霉素衍生物合成新路径
近日，微生物代谢全国重点实验室由德林团队在《ACS Catalysis》上发表了题为“Engineering O-methyltransferase for the biocatalytic synthesis of ribosome-targeting anisomycin derivatives” 的研究论文。该研究聚焦农用抗生素茴香霉素生物合成途径中的后期修饰环节，以O -甲基转移酶AniK为改造靶点，创新性地将结构指导理性设计与人工智能辅助计算筛选相结合，实现了酶分子的高效定向进化。同时，依托自主结构生成算法 DELETE 设计了全新的衍生物骨架，并结合一锅多酶级联催化体系，成功合成了14种茴香霉素衍生物。这一成果为核糖体靶向类茴香霉素化合物的精准结构衍生化开辟了全新技术策略。上海交通大学博士研究生林百欣和李思远为共同第一作者，孔令新副研究员与由德林教授为共同通讯作者，本室为第一通讯单位。
07-06
2026
科研进展 | 微生物细胞工厂耦合新型光生物催化实现D-高色氨酸的从头合成
近日，微生物代谢全国重点实验室鲁洪中团队和南京大学黄小强团队联合在国际期刊《Nature Communications》发表了题为“Integrating microbial cell factory with new-to-nature photobiocatalysis for de novo biosynthesis of D-homotryptophan”的研究论文。该研究创新性地将微生物细胞工厂与非天然光生物催化反应相整合，通过模块化设计策略，成功构建了光驱动微生物细胞工厂，实现了非天然氨基酸D-高色氨酸的从头合成。这一成果为未来非天然产物的生物制造提供了全新平台。南京大学博士研究生郭之旗和上海交通大学博士研究生高庚荣为论文的共同第一作者，黄小强教授与鲁洪中副教授为共同通讯作者，本室为第二通讯单位。
06-16
2026
科研进展 | 开发基于单Cas13效应子的原核多功能基因表达调控平台SONAR
近日，微生物代谢全国重点实验室童垚俊团队在《Nature Biotechnology》期刊上发表了题为“Programmable, multiplexed and orthogonal gene control in bacteria with attenuated Cas13d systems”的研究论文。同期还以Research Briefing的形式对该工作进行了题为“Revolutionizing biotechnology advances natural products discovery and industrial processing”的报道。该研究创新性地提出“活性-特异性-毒性”平衡策略，首次为原核生物开发了基于单一Cas13d效应子的多功能RNA调控平台——SONAR，使同一个Cas13d框架能够根据crRNA设计分别执行转录本降解、翻译抑制和翻译激活任务。上海交通大学博士研究生童圣坤为论文第一作者，童垚俊为唯一通讯作者，本室为第一通讯单位。
06-01
2026
科研进展 | 揭示细菌防御系统DdmDE清除质粒的动力学分子机制
近日，微生物代谢全国重点实验室冯雁团队和上海科技大学孙博、孙亚东团队联合在国际期刊《Molecular Cell》发表了题为“The DdmDE defense system eradicates plasmids by target-centered bidirectional ssDNA loop extrusion and site-specific cleavage”的研究论文。该研究通过单分子操纵、共聚焦成像、结构预测与生物化学等实验手段，系统性地解析了细菌防御系统DdmDE识别并清除外源质粒的动力学分子机制。上海交通大学博士生杨昊及上海科技大学博士生宋晓萱、赵家铮为论文的共同第一作者，冯雁教授与上海科技大学孙博教授、孙亚东教授为共同通讯作者。
06-01
2026
