抗菌肽，又被称为机体防御肽，是一种在机体免疫反应中产生的保守成分，广泛存在于各种生物体内。抗菌肽对真核细胞和原核细胞的作用机制不同。抗菌肽具有广谱抗菌活性，有望成为新型的抗菌治疗剂。已有研究证明抗菌肽对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌（包含对传统抗生素产生耐药性的菌种）、分支杆菌（包含结核杆菌）、真菌以及癌细胞均有杀伤作用。与大多数传统抗生素不同，抗菌肽还可以作为免疫调节剂增强机体的免疫功能。首先，我们以具有二十六个氨基酸残基的α-螺旋型抗菌肽V13K作为模板肽来研究多肽的电荷、疏水性对多肽生物学活性的影响。以六种氨基酸残基Glu, Lys,Ser, Gly, Ala, Leu分别替代模板肽位于非极性面的第十六位疏水性氨基酸缬氨酸。为单纯分析单个氨基酸取代对多肽生物物理活性和生物学活性的影响，选择模板肽的第十六位氨基酸所进行的取代不会造成基于i→i+3和i→i+4氨基酸侧链间的疏水相互作用的改变。多肽类似物在反相高效液相色谱的保留时间反应了单个氨基酸的替代可显著地改变多肽的疏水性，而圆二色谱结果表明单个氨基酸取代没有显著地改变多肽在水溶液及疏水环境中的二级结构。结果表明，多肽的疏水性与其抗菌活性和溶血活性具有不同的相关程度。多肽的抗菌活性需要维持一定的疏水性。在此临界范围内，增加多肽的疏水性，对多肽的抗菌活性没有显著影响，而对其溶血活性具有显著提高；而降低多肽的疏水性，将同时降低其抗菌活性和溶血活性。因此，以优化多肽抗菌特异性（高抗菌活性、低溶血活性）为目的的多肽设计、改造，将被限定在一个较为精微的疏水范围内进行。另外，我们的研究结果表明，多肽V16A与模板肽相比具有更佳的抗菌特异性，具有开发为临床药物的潜力。其次，为研究多肽的二级结构与多肽生物学活性的关系，我们以正电性α-螺旋型抗菌肽HPRP-A1为模板，在不改变氨基酸组成的情况下，设计了增加和降低α-螺旋度的多肽、β-折叠型多肽和无规则卷曲型多肽。我们利用圆二色谱法表征了多肽在水溶液和疏水环境中的二级结构，达到了预期设计效果。多肽的生物学活性以多肽对三种革兰氏阳性细菌、三种革兰氏阴性细菌的最低抑菌浓度及多肽对人正常血红细胞的最低溶血浓度为量化标准。结果表明，螺旋度增加的多肽类似物抗菌活性没有提高，而其溶血活性增强，螺旋度降低的多肽类似物其抗菌特异性得到优化；β-折叠结构的多肽没有改善多肽的抗菌特异性；无规则卷曲结构的多肽溶血活性得到最大的优化，总之，在本部分研究中多肽的螺旋性与其溶血活性相关性较大，而与其抗菌活性相关性较小。