3.2　基因工程合成法　

利用基因工程的方法生产多肽抗生素是降低生产成本的一条有效途径。但是多肽抗生素对原核细胞的毒性在一定程度上限制了其在原核表达系统中的应用。而真核表达系统的较低表达效率也是其工业化生产的一个障碍。为了克服多肽抗生素对细菌细胞的毒性，人们采用融合表达或选择对多肽抗生素具有抗性的株系进行原核表达。最早Jaynes于1989年在大肠杆菌中融合表达了Shiva-I基因。1993年，Piers等将defensin，HNP-1，cecropin/melittin杂合肽基因分别与4个不同的载体蛋白相融合，并在大肠杆菌中进行表达。对表达产物的产量、细胞定位、蛋白降解情况进行了较为系统的研究。对其中的一些融合蛋白进行化学裂解或酶解后，得到了具有抗菌活性的小肽。

1993年，Maeno 等利用链霉菌表达系统分泌表达了apidaecin的融合蛋白，裂解后得到了有活性的产物。1992年Reichhart等在酵母中成功表达了具有正确二硫键配对的绿蝇defensin A，产量最高可达每ml培养基2.5 μg。1991年，Andersons等利用多角体病毒表达系统在昆虫细胞系中表达了cecropinA的融合蛋白，C末端未见酰胺化，后来利用活体昆虫进行表达，产量提高了60倍，并且部分产物被酰胺化。在国内，谢维等在大肠杆菌中表达了家蚕多肽抗生素CMIV。1999年，沈俊卿等在酵母中表达了cecropin的类似物。

Tab 1　Therapeutic status of peptide antibiotics

4　多肽抗生素的应用及前景

4.1　多肽抗生素在医药工业中的应用及前景　

目前，所有的常规抗生素都出现了相应的抗药性致病株系，致病菌的抗药性问题已经日益严重地威胁着人们的健康。寻找全新类型的抗生素是解决抗药性问题的一条有效途径。多肽抗生素因为抗菌活性高，抗菌谱广，种类多，可供选择的范围广，靶菌株不易产生抗性突变等原因，而被认为将会在医药工业上有着广阔的应用前景。目前，已有多种多肽抗生素正在进行临床前的可行性研究，其中magainins已经进入三期临床试验阶段。一些多肽抗生素在医药研究中的进展情况见Table 1。

现在大多数临床试验是用于局部治疗，这种治疗应该是安全和有效的，因为一些毒性更强的多肽和脂多肽，如短杆菌肽S，多粘菌素B已被用于制造皮肤软膏。这些多肽也可用于那些常规抗生素和常规疗法无效的地方。利用粉剂的方法治疗肺部感染是一个很有前途的发展方向。口服药物可能会被用于治疗肠道感染，nisin正在进行抗螺旋杆菌的临床试验。至少有两个公司正在开发非肠道给药的治疗方法。但是，多肽抗生素要真正用于临床，必须首先要解决以下问题：多肽抗生素的毒性、稳定性、免疫原性、应用方法、药物配方。药物配方是影响治疗效果的一个主要问题。此外，体内蛋白酶，尤其是胰蛋白酶对多肽的降解，不同组织器官对多肽的吸收情况都有待于进一步的研究。

4.2　多肽抗生素在其他方面的应用及前景　

由于某些多肽抗生素对一些植物致病细菌和真菌具有很强的抗性，一些多肽抗生素已经被用于植物抗病基因工程。如Jaynes等将两个cecropin的类似物基因，Shiva-I基因和SB-37基因转入烟草，发现Shiva-I的转基因烟草对青枯病具有一定的抗性，而SB-37的转基因烟草没有抗性。Huang 等的研究表明将cecropin类多肽MB-39基因与大麦α淀粉酶信号肽基因融合后转入烟草中，所得植株对野火病的抗性增强。在国内，黄大年等利用cecropinB基因转化水稻，得到了一些对水稻细条病具有不同抗性的植株。

多肽抗生素动物转基因的研究也已经取得了一些进展，比如可以通过基因工程的方法来阻断一些虫媒疾病的传播，Possani等［21］的研究表明，在蚊子体内表达Shiva-3可以抑制疟疾的传播，但是在蚊子的转基因技术方面还存在着一些困难；Durasula等通过在长红猎蝽的共生菌中表达CecropinA明显减少了其体内锥虫的数量。Reed等将Shiva-Ia转入小鼠中，转基因小鼠对布鲁氏杆菌的抵抗力显著增强，这为人工培育抗病饲养动物新品种提供了新思路。此外，多肽抗生素在食品防腐，鲜花保鲜和动物饲料添加剂等方面的应用研究也正在进展之中。