最新科研战报！又双叒叕上新了

摘要：未来食品科学中心和生物工程学院陈坚院士团队在Angewandte Chemie International Edition期刊发表了题为“Establishing an Efficient Electron Transfer System for P450 E

江南大学的实验室里

从来就不缺少勤劳的身影

耕耘不辍

然后静待花开~

现在又到了“收获”的时候

“神仙论文”又批量生产啦！

百舸江南第7期来了~~

快和小鼋一起看看

又有哪些硬核论文新鲜出炉了！

利用氧化还原伴侣工程

建立高效的P450酶OleP电子转移系统

合成鼠脱氧胆酸

未来食品科学中心和生物工程学院陈坚院士团队在Angewandte Chemie International Edition期刊发表了题为“Establishing an Efficient Electron Transfer System for P450 Enzyme OleP To Improve the Biosynthesis of Murideoxycholic Acid by Redox Partner Engineering”的研究论文，针对氧化还原伴侣电子传递效率低的问题，研究团队以P450酶OleP为研究对象，通过设计一种系统的氧化还原伴侣工程策略（包括建库、设计、筛选、解析），可以高效地催化石胆酸合成鼠脱氧胆酸（突变体PetFF64D的转化率从32.5%提升至80.9%）。本研究设计的高通量检测方法为检测羟基化胆汁酸类甾体药物提供了一种高效的方法，开发的氧化还原伴侣工程策略为P450酶构建其理想的氧化还原伴侣提供了一种可行的筛选策略。

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2 肉类新鲜度智能监测新方向

食品学院谢云飞教授团队在Advanced Materials期刊，发表了题为“Metal-polyphenolmultistage competitive coordination system for colorimetric monitoring meat freshness”的研究性论文，首次提出了金属-多酚体系对胺的多级竞争配位显色机理用于肉类新鲜度智能监测。研究表明，金属-多酚可快速驱动多样化的颜色变化，实现对胺物质高灵敏、特异、稳定且广范围检测，从而实时监测牛肉、鸡肉、鱼肉和虾的新鲜度，并有效追踪牛肉在反复冻融循环及复杂储运条件下的新鲜度变化。此外，该技术可简单收集海量有效数据用以开发智能检测平台，在生鲜食品智能包装、冷链物流实时监测和零售终端品质管控等领域展现出广阔的应用前景。

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3 人工甲基营养型

大肠杆菌利用甲醇高效生长

生物工程学院刘立明教授团队在Nature Communications期刊，发表了题为“A synthetic methylotroph achieves accelerated cell growth by alleviating transcription-replication conflicts”的研究论文，开发了一条新型人工甲醇同化路径，通过理性设计与适应性进化的方法，使植入SMA路径的大肠杆菌成功转化为人工甲基营养菌。并进一步地解析了菌株通过自调整TOPAI基因表达缓解胞内转录-复制冲突（TRCs），使菌株的生长倍增时间缩短至4.5 h，它接近天然甲基营养菌。本研究有望为突破微生物同化C1化合物的生长限制提供参考，并推动碳循环经济的发展。

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4 使能技术驱动

活性药物成分API合成酶设计创制

生物工程学院聂尧教授团队在Biotechnology Advances期刊，发表了题为“From discovery to application: enabling technology-based optimizing carbonyl reductases biocatalysis for active pharmaceutical ingredient synthesis”的综述论文，从新酶发现—蛋白质工程—辅酶再生—工业应用的全链条视角，系统梳理了羰基还原酶的优化策略与技术进展。该研究提出多维优化策略：通过序列与结构数据库挖掘新型天然酶资源，结合机器学习预测功能热点；解析活性口袋“通用热点”及远端位点的多米诺效应，实现活性与选择性的协同提升；开发光催化辅酶再生技术，突破传统酶偶联法的能量限制；针对依折麦布、度洛西汀等高价值药物设计模块化合成路径，推动产业化落地。该研究提出 “从筛选到设计” 的范式革新，利用计算生物学与人工智能技术破解传统酶工程中的功能权衡难题，为制药行业绿色转型提供高效解决方案。

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从挖掘到应用：基于使能技术优化

羰基还原酶生物催化活性药物成分的合成

大面积非连续孔梯度结构

助力气凝胶实现

宽频段、低反射、高电磁干扰屏蔽效果

纺织科学与工程学院付少海教授团队在Advanced Functional Materials期刊上发表了题为 “Atmospheric pressure dried discontinuous pore gradient structured CNF-Based aerogel for ultra-low reflection, broadband, and super-high EMI shielding”的研究成果。通过溶剂交换后的常压干燥策略，制备了一种具有非连续孔隙梯度结构的大面积多层复合纤维素基气凝胶，实现了宽带电磁波段（L，S，C，X，Ku）下的超高电磁干扰屏蔽性能（> 90 dB）和超低的反射系数（R≈0.2），并且通过太阳能驱动实现了对溶剂交换过程中产生的有机溶剂进行选择性回收，为常压干燥制备大面积纤维素基气凝胶以及超低反射电磁干扰屏蔽应用提供了新的思路和途径。

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非连续孔隙梯度结构及电磁干扰屏蔽机制示意图

“微相分离”策略助力高性能

聚合物基全固态锂金属电池

化学与材料工程学院刘天西教授、陈苏莉副教授在Angew. Chem. Int. Ed.期刊上发表题为 “Mixing functionality in polymer electrolytes: a new horizon for achieving high-performance all-solid-state lithium metal batteries的重要学术论文，并被选为Hot Paper。该研究创新性地通过“微相分离”策略开发了一种超分子拓展的固态聚合物电解质体系，成功攻克了传统固态聚合物电解质（SPEs）中离子传导与机械性能难以兼顾的瓶颈问题。得益于独特的结构/组成优势，对称电池能够稳定循环2600小时以上，组装的集成化全固态锂金属电池表现出出色的电化学性能。本研究通提出的“微相分离”策略为克服 SPEs 在机械强度和离子传导之间的矛盾引入了一种有效策略，也为SPEs在全固态电池中的实际应用提供了新视野。

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超分子拓展的SPEs结构及作用机制示意图

7 驱动胶质瘤进展的

低氧高风险细胞亚群

无锡医学院鲁晓杰教授、崔凯飒副研究员团队联合首都医科大学附属北京天坛医院在Advanced Science发表了题为The hypoxia-associated high-risk cell subpopulation distinctly enhances the progression of glioma的研究性论文（医学院在读博士生万权为论文共一第一作者）。该研究揭示了一种在胶质瘤进展中可能起关键作用的新型低氧高风险胶质瘤细胞亚群，该亚群还可能抵抗胶质瘤标准治疗从而导致疾病复发。该研究为针对胶质瘤进展的治疗策略提供了新的见解，解析并精准抑制特定细胞亚群来增强现有标准治疗效力，从而减缓甚至阻止早期胶质瘤发展为晚期疾病可能是一种有前景的治疗方案。

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8 一种能与脂肪酶自组装成纳米粒的

动态键聚合物

生命科学与健康工程学院陈敬华教授、张燕研究员团队联合生物工程学院喻晓蔚教授在Science Advances发表了题为Enhanced activity and self-regeneration in dynameric cross-linked enzyme nanoaggregates的研究论文。该研究设计了一种能与脂肪酶自组装成纳米粒的动态键聚合物，通过构建高度适配的"酶-动态框架"自适应体系，不仅实现了酶催化活性和热稳定性的大幅提升，而且可恢复热变性脂肪酶的催化活性，并进一步通过分子模拟深入解析了脂肪酶与聚合物之间构象相互作用机制。该研究为动态材料-生物大分子相互作用研究开辟了新维度，并且简化了酶处理过程，在制药、化工、食品等领域具有广泛的应用前景。

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通过分子动力学模拟

探究动态键聚合物-脂肪酶相互作用机制

基于纤维素钠米晶和明胶衍生物构筑

具有取向通道的刺激响应性水凝胶

用于导向轴突髓鞘化

生命科学与健康工程学院许淑琴副教授、陈敬华教授指导研究生汤晓莉等在Carbohydrate Polymers上发表了题目为“Stimuli-Responsive Hydrogels Composed of Modified Cellulose Nanocrystal and Gelatin with Oriented Channels for Guiding Axonal Myelination”的研究成果。该工作针对神经髓鞘再生设计了一种新型的刺激响应性支架材料，实现药物递送、诱导神经元轴突取向生长和髓鞘再生等功能。以仿细胞外基质特性的明胶衍生物和修饰的纤维素钠米晶制备力学性能优良的复合水凝胶。明胶骨架上引入硼酸酯键可响应性释放丹参素钠，并联合磺酸化纤维素纳米晶促进神经轴突髓鞘化。采用定向冷冻策略在材料内部构筑取向微通道诱导神经轴突定向生长。该工作为神经细胞间的复杂相互作用研究提供了新平台和理论依据。

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刺激响应性水凝胶用于导向髓鞘再生示意图

缺氧响应型定制化胶束介导辅酶

与ATP双重耗竭增强癌症铁死亡

与凋亡协同疗法

生命科学与健康工程学院高敏副研究员、天津大学赵燕军教授团队合作，在Journal of Controlled Release期刊发表题为“Sensitizing ferroptotic and apoptotic cancer therapy via tailored micelles-mediated coenzyme and ATP depletion under hypoxia”的研究成果。该研究针对肿瘤异质性导致的单一疗法局限性，开发了一种多功能刺激响应型聚合物胶束纳米平台，通过分子设计构建双药共递送体系，并赋予载体调控肿瘤代谢微环境的能力。研究实现了纳米载体代谢调控功能与化疗/铁死亡治疗的有机结合，为克服肿瘤异质性提供了新策略。通过精准干预NADPH-ATP代谢轴，有效改善传统肿瘤治疗中凋亡抵抗与铁死亡阈值不足导致的疗效不佳问题，为实体瘤联合治疗方案的设计开辟了新思路。

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结合异构集成深度学习

和加权几何均值的

细胞通讯预测计算框架

理学院陈兴教授团队联合湖南工业大学等单位的学者，提出名为CellGDnG的新型计算框架，通过结合异构集成深度学习和加权几何均值，预测肿瘤微环境中的细胞间通讯（Cell-Cell Communication, CCC）。文章发表在计算机科学领域顶级期刊Applied Soft Computing，陈兴教授为该文章的通讯作者。CellGDnG主要包括两个步骤：配体-受体相互作用（Ligand-Receptor Interaction, LRI）推断和CCC预测。在LRI推断部分，首先利用BioTriangle工具提取配体/受体序列特征，并通过核主成分分析降维。然后通过结合异质图自编码器与深度神经网络构建一个异构集成深度学习模型来推断LRI对。对于CCC推断，首先基于单细胞RNA测序数据和预测的LRI对评分，对可能的LRI对进行过滤和初筛，然后采用加权几何平均策略基于特定的表达水平和统计模型预测CCC。在五折交叉验证下，该算法优于多个先前其他学者提出的计算模型。基于该算法，作者推断受体LGR5、MC3R、MC5R和PTHlR可能是乳腺癌潜在的治疗靶点，这将为药物设计和靶向治疗提供有用的线索。

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