2. 抗菌肽的生物活性及作用机制
2.1抗菌肽的抗细菌作用 在APD数据库中有1158个抗细菌肽，至少有113种以上的不同细菌均能被抗菌肽所杀灭。抗菌肽的抗菌作用机理的研究比较多。一是基于膜攻击作用的杀菌机制有一下几个模型[17, 18]：（1）桶板模型(barrel-stave model)：带正电荷的含α-螺旋抗菌肽单体与细胞膜上带负电荷的磷脂分子相互吸引而结合在细胞膜表面，多个抗菌肽分子形成多聚体，扰乱了质膜上蛋白质和脂质原有的排序，并以与膜表面垂直的排列方式将疏水基团插到磷脂双分子层，形成横跨细胞膜的离子通道，造成细胞质物质泄漏和电化学势丧失，细胞膜崩解而导致细胞死亡。（2）地毯模型 (carpet model)：以该机制杀菌的抗菌肽并不插入细胞膜内部，但在电荷作用下，一定浓度的抗菌肽像地毯样展开平行排列在细胞膜表面或形成颗物，利用疏水作用和分子张力作用改变细胞膜的表面张力，从而在细胞膜上出现暂时的孔洞，除了细胞液的相互渗透，抗菌肽还可通过此孔洞进入细胞。此外还有（3）穿孔螺旋模型（toroidal-hole model）：抗菌肽分子的极性端与磷脂分子的极性端相对一起形成以螺旋状形式的连续翻转，从而导致膜的完整性破坏和功能丧失；（4）分子团聚集式(micellar aggregate)是抗菌肽分子以不规则形式聚集于膜表面，类似地毯式模型的作用形成跨膜电势差而导致膜损伤。二是基于抗菌肽的非膜结构破坏型机制，包括抗菌肽穿过细胞膜或核膜，作用于胞内DNA、RNA，酶和蛋白质等分子，可抑制细胞外膜蛋白质，细胞壁的合成，抑制细胞的呼吸作用。如Carlsson等研究发现，attacin 能够抑制大肠杆菌细胞外膜蛋白相关基因的转录，导致细胞的通透性增加，从而抑制细菌生长[19]。Fehlbaum 等用40µM 的昆虫抗菌肽thanatin 处理大肠杆菌1 h 后细胞呼吸作用明显变弱，处理6 h 时后呼吸作用则完全停止，从而推断thanatin 可能是通过抑制细胞的呼吸作用杀灭细菌。
2.2 抗菌肽的抗病毒作用目前在APD数据库中有97个抗病毒肽，研究证明抗菌肽可以3种不同的机制起到抗病毒的作用：（1）可直接与病毒颗粒相互作用，如α-防御素等直接与对疱疹病毒粒子相结合而起作用；（2）干扰病毒的侵染过程，蜂毒素及其类似物K7I的结构与烟草花叶病毒衣壳蛋白的部分氨基酸序列存在相似性，以伪装成病毒包被蛋白，干扰病毒的正常组装；（3）抑制病毒的复制，蜂毒素和杀菌肽A可抑制HIV的复制。
2.3 抗菌肽对真菌的作用目前在APD数据库中有97个抗真菌肽。来源于哺乳动物的防御素对一些人类致病真菌具有杀伤作用；截取天蚕素A和蜂毒索分子的片段，合成杂合肽分子处理真菌孢子原生质体，发现不但真菌细胞壁无法恢复，而且细胞也被破坏，无法保持正常的细胞形态。抗菌肽抗真菌的作用机理包括：（1）阻止、破坏真菌细胞壁的合成，如棘球白素（echinocandins）是1,3-β-葡聚糖合成酶的抑制物，通过非竞争性抑制葡聚糖的合成而抑制真菌细胞生长；（2）与真菌细胞内线粒体、核酸等大分子细胞器相互作用导致真菌死亡；（3）攻膜作用，在脂膜上形成孔洞，使重要的内容物外泄。
