3.2 基因工程合成法
利用基因工程的方法生產多肽抗生素是降低生產成本的一條有效途徑。但是多肽抗生素對原核細胞的毒性在一定程度上限制了其在原核表達系統中的應用。而真核表達系統的較低表達效率也是其工業化生產的一個障礙。為了克服多肽抗生素對細菌細胞的毒性，人們采用融合表達或選擇對多肽抗生素具有抗性的株系進行原核表達。最早Jaynes于1989年在大腸桿菌中融合表達了Shiva-I基因。1993年，Piers等將defensin，HNP-1，cecropin/melittin雜合肽基因分別與4個不同的載體蛋白相融合，并在大腸桿菌中進行表達。對表達產物的產量、細胞定位、蛋白降解情況進行了較為系統的研究。對其中的一些融合蛋白進行化學裂解或酶解后，得到了具有抗菌活性的小肽。
1993年，Maeno 等利用鏈霉菌表達系統分泌表達了apidaecin的融合蛋白，裂解后得到了有活性的產物。1992年Reichhart等在酵母中成功表達了具有正確二硫鍵配對的綠蠅defensin A，產量最高可達每ml培養基2.5 μg。1991年，Andersons等利用多角體病毒表達系統在昆蟲細胞系中表達了cecropinA的融合蛋白，C末端未見酰胺化，后來利用活體昆蟲進行表達，產量提高了60倍，并且部分產物被酰胺化。在國內，謝維等在大腸桿菌中表達了家蠶多肽抗生素CMIV。1999年，沈俊卿等在酵母中表達了cecropin的類似物。
Tab 1 Therapeutic status of peptide antibiotics
| Company | Peptide | Clinical indication | Stage of development |
| Magainin Pharmaceuticals | MSI-78(α-helical) | Impetigo | Abandoned after phase Ⅲ (1997) |
| MSI-78 | Topical treatment of diabetic foot ulcers | PhaseIII (1997) | |
| Applied Microbiology/Astra/Merck | Nisin(lantibiotic) | Gastric Helicobacter infection/ulcers | Early clinical trails (1997); PhaseI (1998) |
| Applied Microbiology/Nippon/ Shoji | Nisin variants | Vancomycin-resistant enterococci (parenteral) | Preclinical research (1997) |
| Micrologix Biotech | MBI-11CN+ | Gram-positive infection | Preclinical research (1997) |
| MBI-20 series(α-helical) | Gram-negative infection; enhancers of conventional antibiotics | Research and development (1997) | |
| Intrabiotics | IB367(β-sheet) | Topical treatment of oral mucositis(muoth ulcerations) | Preclinical research(1997); PhaseI (1998) |
| Xoma | Mycoprex(BPI-derived) | Systemic candidiasis; enhancer of fluconazole activity | Preclinical research (1997); PhaseⅡ completed，PhaseⅢ initated(1998) |
4 多肽抗生素的應用及前景
4.1 多肽抗生素在醫藥工業中的應用及前景
目前，所有的常規抗生素都出現了相應的抗藥性致病株系，致病菌的抗藥性問題已經日益嚴重地威脅著人們的健康。尋找全新類型的抗生素是解決抗藥性問題的一條有效途徑。多肽抗生素因為抗菌活性高，抗菌譜廣，種類多，可供選擇的范圍廣，靶菌株不易產生抗性突變等原因，而被認為將會在醫藥工業上有著廣闊的應用前景。目前，已有多種多肽抗生素正在進行臨床前的可行性研究，其中magainins已經進入三期臨床試驗階段。一些多肽抗生素在醫藥研究中的進展情況見Table 1。
現在大多數臨床試驗是用于局部治療，這種治療應該是安全和有效的，因為一些毒性更強的多肽和脂多肽，如短桿菌肽S，多粘菌素B已被用于制造皮膚軟膏。這些多肽也可用于那些常規抗生素和常規療法無效的地方。利用粉劑的方法治療肺部感染是一個很有前途的發展方向。口服藥物可能會被用于治療腸道感染，nisin正在進行抗螺旋桿菌的臨床試驗。至少有兩個公司正在開發非腸道給藥的治療方法。但是，多肽抗生素要真正用于臨床，必須首先要解決以下問題：多肽抗生素的毒性、穩定性、免疫原性、應用方法、藥物配方。藥物配方是影響治療效果的一個主要問題。此外，體內蛋白酶，尤其是胰蛋白酶對多肽的降解，不同組織器官對多肽的吸收情況都有待于進一步的研究。
4.2 多肽抗生素在其他方面的應用及前景
由于某些多肽抗生素對一些植物致病細菌和真菌具有很強的抗性，一些多肽抗生素已經被用于植物抗病基因工程。如Jaynes等將兩個cecropin的類似物基因，Shiva-I基因和SB-37基因轉入煙草，發現Shiva-I的轉基因煙草對青枯病具有一定的抗性，而SB-37的轉基因煙草沒有抗性。Huang 等的研究表明將cecropin類多肽MB-39基因與大麥α淀粉酶信號肽基因融合后轉入煙草中，所得植株對野火病的抗性增強。在國內，黃大年等利用cecropinB基因轉化水稻，得到了一些對水稻細條病具有不同抗性的植株。
多肽抗生素動物轉基因的研究也已經取得了一些進展，比如可以通過基因工程的方法來阻斷一些蟲媒疾病的傳播，Possani等［21］的研究表明，在蚊子體內表達Shiva-3可以抑制瘧疾的傳播，但是在蚊子的轉基因技術方面還存在著一些困難；Durasula等通過在長紅獵蝽的共生菌中表達CecropinA明顯減少了其體內錐蟲的數量。Reed等將Shiva-Ia轉入小鼠中，轉基因小鼠對布魯氏桿菌的抵抗力顯著增強，這為人工培育抗病飼養動物新品種提供了新思路。此外，多肽抗生素在食品防腐，鮮花保鮮和動物飼料添加劑等方面的應用研究也正在進展之中。
