由于全球能源短缺和能源燃烧对环境的影响,生物丁醇的研究受到人们的关注。丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）是生物丁醇生产的重要菌株,近年来对丙酮丁醇梭菌的代谢途径研究越来越多。丙酮丁醇梭菌ATCC 55025是丙酮丁醇梭菌ATCC 824的化学诱变菌株,经过诱变后,菌株ATCC 55025的丁醇产量能够达到12 g/L。本文通过对丙酮丁醇梭菌ATCC 55025在产酸期和产溶剂期的样品进行蛋白组学分析,找出差异性表达蛋白和磷酸化蛋白,并对丙酮丁醇梭菌ATCC 55025中编码丝氨酸/苏氨酸激酶的基因分别进行敲除和过表达,对编码细胞分裂蛋白的基因进行敲除,将改造菌株进行ABE发酵,评估其发酵性能及细胞形态变化。对丙酮丁醇梭菌ATCC 55025蛋白组学进行分析,共鉴定到801个蛋白,其中26个蛋白在产溶剂期的表达量显著上调,17个蛋白在产溶剂期的表达量显著下调。通过Ti⁴⁺-IMAC磷酸化肽段富集技术成功鉴定到丙酮丁醇梭菌ATCC 55025在产酸期和产溶剂期中22个蛋白上的27个磷酸化位点,其中丝氨酸/苏氨酸激酶Cac1728的三个苏氨酸位点被磷酸化。通过II型内含子基因失活技术对编码丝氨酸/苏氨酸激酶Cac0404、Cac0579、Cac1728和Cac2400,编码细胞分裂蛋白Cac1251、Cac2118和Cac2125的基因进行敲除,利用基因过表达技术将编码丝氨酸/苏氨酸激酶Cac0404、Cac0579、Cac1728和Cac2400的基因进行过表达。结果发现cac2400基因的敲除对细胞生长和溶剂生成起到重要作用;cac1728基因的敲除对葡萄糖消耗和丁醇产量有促进作用,但细胞生长受到抑制作用;cac2118基因的敲除影响了细胞的形态和大小,细胞形态变为球状;cac2125和cac1251基因的敲除对细胞生长起到抑制作用,进而对溶剂合成有所影响;四种丝氨酸/苏氨酸激酶的过表达均对细胞生长、葡萄糖利用和溶剂合成方面起到抑制作用。本研究对丙酮丁醇梭菌ATCC 55025的蛋白组学进行深入分析,同时对丝氨酸/苏氨酸激酶和细胞分裂蛋白在丙酮丁醇梭菌ABE发酵过程的调控作用进行全面研究。本研究结果对丙酮丁醇梭菌丝氨酸/苏氨酸激酶和细胞分裂蛋白的作用分析提供了重要基础。