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抗菌肽是生物体内产生的一类对多种微生物、病毒甚至癌细胞都有明显抑杀作用的小分子多肽类物质。其抗菌机理与抗生素的抗菌机理并不相同,细菌对其不易产生耐药性。因此,抗菌肽非常有望成为替代抗生素的新型抗菌药物。天蚕素(Cecropins)是发现最早、研究最多的一类抗菌肽,它具有结构简单、抗菌谱广等优点。但是目前天然的天蚕素的抗菌效果并不是十分理想,它相较于一般的抗菌药物还是有一定的差距。这迫使人们选择利用分子改造或全新设计的方法,设计出具有高抗菌活性的抗菌肽。本文以提高抗菌肽抗菌活性为目的,设计并完成了以下内容:1.通过基因工程技术将抗菌肽CecropinB与抗菌肽Tmp1杂合,设计并合成了两条杂合抗菌肽Ctp1和Ctp2。利用生物信息学方法对杂合抗菌肽Ctp1和Ctp2以及其母本抗菌肽CecropinB和Tmp1的二级结构、两亲性、电场分布、跨膜区域等进行分析预测。预测结果表明,抗菌肽的二级结构都以α-螺旋结构为主,具有较强的两亲性。而且,经过杂合后的抗菌肽,可能具有较母本更强抗菌活性。2.根据大肠杆菌表达偏爱密码子,将杂合抗菌肽的氨基酸序列翻译为DNA序列。然后将基因全序列分为7段,设计成具有18bp-20bp的重叠引物,利用重叠PCR扩增的方法合成基因全序列,并基因序列两端引入限制性内切酶位点NdeI和BamHI。最后将合成的杂合抗菌肽基因与质粒pET11a连接组成重组质粒,转化到大肠杆菌JM109中进行诱导表达。利用SDS-PAGE凝胶电泳鉴定表达产物。3.通过分子动力学的方法对抗菌肽的结构以及运动进行更深入的分析,为以后抗菌肽的设计和分析提供更多可靠的理论依据。本实验以杂合抗菌肽CB和Ctp2为例,对其进行分子动力学模拟研究,发现此抗菌肽的两条螺旋之间的角度接近直角,发生运动后两个螺旋几乎处于同一个平面上,它的运动方式与CB很相似。从理论上分析,Ctp2应该具有较CB更强的抗菌能力。