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翻译后修饰(PTMs)对于调控蛋白结构和功能十分重要。近年来随着原核生物蛋白乙酰化组学研究的发展，越来越多的蛋白被检测到存在翻译后乙酰化修饰。这些研究表明细菌的乙酰化修饰比先前人们想象的更加广泛和普遍。然而目前只有极少数蛋白被证实乙酰化对其结构和功能造成了影响。 几项基于质谱技术的大肠杆菌蛋白乙酰化组学研究发现，检测到乙酰化的蛋白中50％左右是代谢酶类。结合这些质谱数据及结构分析，通过体外乙酰化/去乙酰化处理、酶活检测和蛋白免疫印迹等方法，对大肠杆菌丝氨酸羟甲基转移酶的乙酰化修饰进行了分析。结果显示，丝氨酸羟甲基转移酶K54位点能够以乙酰辅酶A为乙酰基供体发生自乙酰化，该位点的乙酰化导致其活性明显降低，原因可能是破坏了该位点与邻近亚基E36位点之间的盐桥。丝氨酸羟甲基转移酶催化的反应是胞内合成甲硫氨酸、嘌呤、胸苷酸时所需一碳单位的主要来源。由于具有重要的生理意义，它的活力受到转录调控和别构调控的精细控制。我们的体外实验结果初步证明了翻译后的乙酰化修饰能够直接调控SHMT酶活。这对于细胞快速适应环境变化是有利的。我们的发现加深了人们对乙酰化修饰调控蛋白活性的机理的认识，也为一碳代谢的调控研究提供了新的视角。 对糖酵解途径的烯醇化酶也进行了初步研究，其催化活性部位的赖氨酸K342位点突变成模拟乙酰化状态会降低活性，用去乙酰化酶进行体外去乙酰化处理则使活性提高30％。此外，对磷酸葡萄糖异构酶和苹果酸脱氢酶的乙酰化修饰位点进行了初步研究。通过将赖氨酸位点突变成模拟乙酰化/非乙酰化的状态，发现不同位点的乙酰化对酶活的影响大小不一。烯醇化酶、磷酸葡萄糖异构酶和苹果酸脱氢酶分别位于糖酵解与糖异生、糖酵解与磷酸戊糖途径、糖酵解与TCA循环的交叉点。对其进行的乙酰化修饰的初步研究，为今后对酶的活性调控、代谢流量分布等研究提供了参考。 产溶剂梭菌可以利用木糖、阿拉伯糖等五碳糖。之前的研究发现丙酮丁醇梭菌中有磷酸解酮酶活性。磷酸解酮酶途径能够绕开释放二氧化碳的丙酮酸脱羧反应，从而将利用木糖产丁醇的最大理论产率提高至49％。过表达丙酮丁醇梭菌自身的磷酸解酮酶能够在指数期轻微提高木糖的利用速率，并造成大量的乙酸积累。 在本研究中，围绕磷酸解酮酶途径进行了一系列的代谢改造，如过表达不同来源磷酸转乙酰酶、表达异源的乙酰辅酶A合成酶、失活乙酸激酶等。发现，在过表达磷酸解酮酶的基础上过表达磷酸转乙酰酶能够有效降低乙酸积累。而表达异源乙酰辅酶A合成酶则降低乙酸积累的同时积累大量丁酸，原因可能是胞内ATP供应不足。将乙酸激酶失活，则能够有效降低乙酸积累，并改善木糖利用和溶剂生成。还尝试了表达不同物种来源的磷酸解酮酶，发现双歧杆菌来源的磷酸解酮酶造成了丁酸的积累。 围绕磷酸解酮酶途径进行的代谢工程改造，有效地将磷酸解酮酶造成的乙酸积累降低了70％，并提高了最终的溶剂产量。我们的研究加深了对磷酸解酮酶途径的认识，为提高木糖利用的碳保留度提供了参考。