1) 铁固氮酶的研究

　　固氮酶（Nitrogenase）可以将空气中无法直接被生物体利用的氮气转化为可被生物体利用的氨，地球上植物生长所需的绝大部分氮肥都是通过这种生物固氮途径获得的，因此毫无疑问，固氮酶及其介导的生物固氮过程在农业生产方面发挥着无可替代的关键作用。固氮酶根据其辅因子金属组成的差异可以分为三类，分别为钼（MoFe）、钒（VFe）和铁（FeFe）固氮酶，目前国际上对固氮酶的研究主要集中在钼固氮酶上，对铁固氮酶的认识还知之甚少，加之我国是一个缺钼的国家，因此铁固氮酶对于我国生态环境的维护可能发挥着更为重要的作用。

　　此外，铁固氮酶可以直接将二氧化碳（2）直接还原为甲烷（4）。甲烷既是重要的能源分子也是强效的温室气体，因此对于铁固氮酶的研究既会产生潜在的经济效益，也会产生更为重要的环境效益。鉴于铁固氮酶在我国生态环境保护以及可持续发展方面的重要意义，课题组将以光合微生物细胞为载体，深入研究铁固氮酶的分子表达调控机制，在对铁固氮酶进行深入理解的基础上，探讨铁固氮酶在生态环境中的地位和作用以及由其驱动的碳氮元素循环机制，为农业生产和环境保护提供有力的科学依据。

2）微生物降解与合成代谢

　　发现并解析微生物碳氮代谢新途径，揭示其在生态环境中的地位和作用；利用合成生物学手段，发展微生物底盘细胞，构建碳氮代谢新途径，以用于生物基化学品的高效合成。

代表性图片

Fe-only nitrogenase produces sufficient methane to support growth of a microbial community.

Zheng, Nat. Microbio., 2018

13. Mengshuang Liu, Hui Liu, Meng Shi, Mingyue Jiang, Lingling Li and Yanning Zheng*. Microbial production of ectoine and hydroxyectoine as high-value chemicals. Microbial Cell Factories 2021, 20:76

12. Zhaobao Wang, Rubing Zhang, Qun Yang, Jintian Zhang, Youxi Zhao, Yanning Zheng, Jianming Yang*. Recent advances in thebiosynthesis of isoprenoids in engineered Saccharomyces cerevisiae. Advances in Applied Microbiology 2021, 114:1-35

11. Dahe Zhao, Shengjie Zhang, Qiong Xue, Junyu Chen, Jian Zhou, Feiyue Cheng, Ming Li, Yaxin Zhu, Haiying Yu, Songnian Hu, Yanning Zheng, Shuangjiang Liu and Hua Xiang*. Abundant taxa and favorable pathways in the microbiome of soda-saline lakes in Inner Mongolia. Frontiers in Microbiology 2020, 11:1740 

10. Yanning Zheng and Caroline S. Harwood*. Influence of energy and electron availability on in vivo methane and hydrogen production by a variant molybdenum nitrogenase. Applied and Environmental Microbiology 2019, 85:e02671-18    

9. Yanning Zheng, Derek F. Harris, Zheng Yu, Yanfen Fu, Saroj Poudel, Rhesa N. Ledbetter, Kathryn R. Fixen, Zhi-Yong Yang, Eric S. Boyd, Mary E. Lidstrom, Lance C. Seefeldt and Caroline S. Harwood*. A pathway for biological methane production using bacterial iron-only nitrogenase. Nature Microbiology 2018, 3:281-286 

8. Kathryn R. Fixen#, Yanning Zheng#, Derek F. Harris, Sudipta Shaw, Zhi-Yong Yang, Dennis R. Dean, Lance C. Seefeldt, and Caroline S. Harwood*. Light-driven carbon dioxide reduction to methane by nitrogenase in a photosynthetic bacterium. Proceedings of the National Academy of Sciences 2016, 113:10163-10167 (# Co-first authors) 

7. Yanning Zheng#, Lingling Li#, Qiang Liu, Haibo Zhang, Yujin Cao, Mo Xian* and Huizhou Liu*. High-specificity synthesis of novel monomers by remodeled alcohol hydroxylase. BMC Biotechnology 2016, 16:61 (# Co-first authors) 

6. Johanna Mock, Yanning Zheng, Alexander P. Mueller, San Ly, Loan Tran, Simon Segovia, Shilpa Nagaraju, Michael K？pke, Peter Dürre and Rudolf K. Thauer. Energy Conservation Associated with Ethanol Formation from H2 and CO2 in Clostridium autoethanogenum Involving Electron Bifurcation. Journal of Bacteriology 2015, 197:2965-2980 

5. Yanning Zheng, J？rg Kahnt, In Hyuk Kwon, Roderick I. Mackie, Rudolf K. Thauer*. Hydrogen formation and its regulation in Ruminococcus albus: involvement of an electron-bifurcating  [FeFe]-hydrogenase, of a non electron-bifurcating [FeFe]-hydrogenase and of a putative hydrogen-sensing [FeFe]-hydrogenase. Journal of Bacteriology 2014, 196:3840-3852  

4. Yanning Zheng, Qiang Liu, Lingling Li, Wen Qin, Jianming Yang, Haibo Zhang, Xinglin Jiang, Tao Cheng, Wei Liu, Xin Xu, Mo Xian*. Metabolic engineering of Escherichia coli for high-specificity production of isoprenol and prenol as next generation of biofuels. Biotechnology for Biofuels 2013, 6:57 

3. Yanning Zheng, Lingling Li, Qiang Liu, Wen Qin, Jianming Yang, Yujin Cao, Xinglin Jiang, Guang Zhao, Mo Xian*. Boosting the free fatty acid synthesis of Escherichia coli by expression of a cytosolic Acinetobacter baylyi thioesterase. Biotechnology for Biofuels 2012, 5:76  

2. Yan-Ning Zheng, Ling-Ling Li, Qiang Liu, Jian-Ming Yang, Xiang-Wei Wang, Wei Liu, Xin Xu, Hui Liu, Guang Zhao* and Mo Xian*. Optimization of fatty alcohol biosynthesis pathway for selectively enhanced production of C12/14 and C16/18 fatty alcohols in engineered Escherichia coli. Microbial Cell Factories 2012, 11:65 

1. Yan-Ning Zheng, Liang-Zhi Li, Mo Xian*, Yu-Jiu Ma, Jian-Ming Yang, Xin Xu and Dong-Zhi He. Problems with the microbial production of butanol. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology 2009, 36:1127-1138 

5.咸漠、郑艳宁. 一种生物法合成异戊烯醇的方法. 专利号: ZL 2012 10243034.4

4.咸漠、郑艳宁、刘炜. 一种生物法合成异戊二烯醇的方法. 专利号: ZL 2012 10243033.X

3. 咸漠、张新志、郑艳宁、张英伟、杨建明、武悦. 一种生物法合成异戊二烯的方法、酶系统和重组细胞及其应用.专利号：ZL 2010 10609184.3

2.咸漠、杨建明、郑艳宁、刘炜、徐鑫、孟鑫. 一种用于制备中碳脂肪醇的工程大肠杆菌.专利号：ZL 2009 1 0090469.8

1.咸漠、杨建明、郑艳宁、刘炜、徐鑫. 一种用于制备生物汽油的工程大肠杆菌.专利号：ZL 2009 1 0090470.0

 固定成员

　　课题组常年招聘助理研究员、博士后、科研助理、联合培养研究生，欢迎来邮/电咨询！

　　姜明月 硕士 中科院微生物所

　　2019年7月入职 研究助理

　　博士后

　　曾艳 博士 南开大学

　　2019年1月博士后入站

　　在读研究生

　　王喆一 本科 山东大学

　　2021级硕士研究生

　　崔玲炜 硕士 太原理工大学

　　2021级博士研究生

　　王孟寐 本科 重庆医科大学

　　2020级硕士研究生

　　姜明月 硕士 中科院微生物所

　　2020级博士研究生

　　刘孟双 本科 江南大学

　　2019级硕士研究生

　　黄璐 硕士 兰州大学

　　2019级博士研究生

　　张陈 2018级硕士实习生

　　昆明理工大学

　　杨婗萍 2020级硕士联培生

　　河北大学-中科院微生物所

 主要科研项目：

　　1）国家自然科学基金委重大研究计划培育项目 (2019-2021)，项目负责人

　　2）中国科学院海洋大科学中心“科学号”高端用户项目（2019-2021），子课题负责人

　　3）中国科学院生物基材料重点实验室开放课题（2020-2021），课题负责人

　　4）科技部国家重点研发计划合成生物学重点专项（2020-2025），子课题负责人

　　5）国家自然科学基金委面上项目 (2021-2024)，项目负责人