抗微生物肽作为进化26亿年的古老防御分子，是多细胞生物天然免疫的重要组分。随着抗生素多重耐药菌株的泛滥，抗微生物肽已成为设计新型抗感染多肽药物的焦点。在后基因组时代，通过生物信息学的方法对抗微生物肽进行基因组挖掘，不仅可为药物设计提供多种模板，也将有助于深入了解抗微生物肽动态进化机制及生物对环境的免疫适应。　　我们利用生物信息学的方法，对七种蚂蚁基因组进行了抗微生物肽的挖掘，鉴定了69条类抗微生物肽序列，分为五个家族：包括富含proline的abaecin，富含glycine的hymenoptaecin，甲壳动物的crustin，经典的昆虫defensin，以及具有抑制性半胱氨酸结构架的ICK型抗微生物肽。除了膜翅目传统的abaecin，我们在蚂蚁中鉴定了一种新型abaecin，这两型abaecin发生了谱系特异性的基因丢失。Hymenoptaecin成熟肽功能单元发生了谱系特异性的基因内串联重复，重复数目从3-23不等，且hymenoptaecin在C端进化了一段酸性前体肽区域。我们首次在昆虫中报道了甲壳动物的crustin在膜翅目中广泛分布，与甲壳动物的crustin相比，膜翅目crustin获得了一段富含芳香族氨基酸的插入。Defensin家族则经历了基因扩张和丢失，且进化了不同长度的多样N-loop和C尾区域。ICK型抗微生物肽也经历了基因扩张和丢失，并通过C端延伸进化了多样的C尾序列。总体来说，蚂蚁主要通过三种机制实现抗微生物肽的动态进化：基因复制及随后的基因丢失和序列趋异，基因内串联重复，C末端延伸。我们的工作不仅拓展了昆虫抗微生物肽数据库，还揭示了蚂蚁抗微生物肽复杂度的动态进化。　　由于水蛭的抗微生物肽具有特殊的神经修复功能，进一步的基因发现工作从水蛭Helobdellarobusta中鉴定了heromacins、heromyzins和herocins三个家族的抗微生物肽，共20个成员，经历了广泛的基因数量扩张。我们还从红猎蝽Rhodniusprolixus中鉴定了14条defensin，这是首个经典的昆虫defensin基因数量明显扩张的实例。蝽中的另一个defensin相关家族与defensin在信号肽和前体肽区高度相似，但成熟肽却全然不同，推测可能是序列重建机制导致了成熟肽的高度趋异。　　除了抗微生物肽基因发现外，我们的工作还拓展到果蝇抗真菌肽drosomycin的结构功能关系研究。以往研究显示正电荷氨基酸对于抗细菌肽功能很重要，但对于抗真菌肽来说却鲜有评估。我们综合运用突变体重组表达及圆二色谱结构鉴定，对drosomycin表面的电荷氨基酸进行功能研究。结果显示，五个正电荷氨基酸(R6，K8，R20，R21和K38)的改变极大影响了抗真菌的活性。而且，两个负电荷氨基酸(D1和E25)也是drosomycin的重要功能位点。这显示电荷氨基酸的定位对于抗真菌功能很重要，而不是分子携带的净电荷。这些功能位点位于不同的二级结构元件，包括N-loop，α-螺旋和γ-core区域，都在分子表面高度暴露。Drosomycin可能通过这些电荷氨基酸的静电相互作用结合于真菌靶标。我们的工作为drosomycin分子设计及抗真菌机制的深入研究提供了基础。