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抗菌肽Hydramacin-1是由Jung S等在对大乳头水螅的上皮防御过程的研究中发现并分离鉴定的,大小约为7 KDa,含有60个氨基酸残基,具有强阳离子性、结构稳定、抑菌谱广、抑菌力强等优点,具有极大的应用研究价值。本研究中,将抗菌肽Hydramacin-1的DNA序列根据毕赤酵母密码子偏好性进行优化,连接到毕赤酵母表达载体pPICZαA上,经线性化处理后转入毕赤酵母GS115中,获取阳性转化子并进行诱导表达,成功获得目的蛋白。对诱导表达条件进行优化,最终确定甲醇浓度为1.5%,诱导表达时间为120h时表达效果最佳,总蛋白表达量达到160 μg/mL。使用阳离子交换柱对发酵液上清进行纯化,成功获得目的蛋白。使用目的蛋白纯品进行最低抑菌活力(MIC)测定,结果显示,抗菌肽Hydramacin-1对大肠杆菌0157 (ATCC 35150)的MIC值为80μg/mL,对金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)的MIC值大于100 μg/mL,对革兰氏阳性菌较为不敏感。本研究进一步对抗菌肽Hydramacin-1进行氨基酸替换,探究正电荷、疏水性等因素的改变是否能够调控其活性。我们设计了 6个突变体,分别为Q17P、N28H、D29S、E33R、E42V、E43VE43V。以 pPICZαA-Hydramacin-1 重组质粒为模板,通过定点突变PCR获得突变体质粒,转入毕赤酵母GS115中并进行诱导表达。最后以不同突变体与野生型在最优条件下的发酵液上清进行抑菌活性测定,比较发现,疏水性增加幅度较小的Q17P对金黄色葡萄球菌的抑菌活性提高;电荷未增加但替换为保守氨基酸的N28H和增加了 1个正电荷的D29S对大肠杆菌0157的抑菌活性提高;E42V由于疏水性太高,抑菌活性显著降低;E33R增加了 2个正电荷,抑菌活性也显著降低;6个突变体中,E42VE43V的正电荷和疏水性都是最高,其抑菌活性最差。可见,在一定的范围增加正电荷和疏水性可以提高抗菌肽Hydramacin-1的抑菌活性,但超过了某个阈值,反而会造成抑菌活性降低。