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鸡β-防御素-4 (AvBD4)是鸡先天性免疫的重要成分,是一种天然内源性抗菌素.在14种鸡β-防御素中,AvBD4氨基酸数量最少,有较高的正电荷(+7),具有广谱的抗菌活性,并且在鸡表皮组织普遍表达.本研究以AvBD4为研究对象,采用二硫键删减、截取及氨基酸残基替代等方法,得到该抗菌肽的一系列衍生物,评价抗菌肽长度、净电荷和疏水性等因素对其生物学功能的影响,并探讨其抑菌机理.首先测定合成肽的最小杀菌浓度、最小溶血浓度,并计算治疗指数.结果发现线性AvBD4(RL38)具有较高的杀菌活性,并且不同长度的截取肽GL23、GL18及GL13仍然具有杀菌活性,但有不同程度的降低,尤其对Salmonella typhimurium C79-13几乎丧失杀菌活性.用异亮氨酸(Ⅰ)替代GL23、GL18及GL13分子中的半胱氨酸(C)得到衍生物GLI23、GLI18及GLI13对S.Pullorum C79-13杀菌活性均提高,并接近RL38的杀菌浓度(LC)值.通过氨基酸残基替换提高GLI13的正电荷,当肽的电荷提高至+5时,GLI13-5具有最高的杀菌活性,进一步提高电荷并没有导致杀菌活性提高.值得注意的是,GLI13-6、GLI13-7和GLI13-8对S.Pullorum C79-13的杀菌活性依次减小.RL38的最小溶血浓度为16μmol/L,通过截取RL38的C-末端获得的一系列衍生物的最小溶血浓度均大于128 μmol/L.用肽的最小溶血浓度与最小杀菌浓度的几何平均数的比值来计算治疗指数,治疗指数越大,说明抗菌肽对细胞的选择性越大.GLI23和GLI13-5的治疗指数较大,因此,具有较高的细胞选择性.进一步测定了GLI23和GLI13-5的细胞毒性及在不同盐离子浓度、pH值、温度、蛋白酶条件下的稳定性,结果表明GLI23和GLI13-5具有较低的细胞毒性,并表现出较高的稳定性.为了测定抗菌肽作用于细菌的抑菌机理,测定了GLI23和GLI13-5对大肠杆菌Escherich coli UB 1005外膜、内膜的穿透作用,并通过检测GLI23和GLI13-5与模拟脂膜的脂质体之间的相互作用来探讨二者对膜的破坏程度,结果发现二者均可以穿透大肠杆菌内外膜,并选择性的作用于不同脂质体膜.凝胶阻滞试验显示,二者与DNA结合能力很弱.结果提示,GLI23和GLI13-5具有较高的细胞选择性,具有成为抗生素替代物的发展潜力；二者发挥杀菌作用的靶位点是细菌细胞膜.