分离纯化番茄、烟草、辣椒等主要农作物的细胞外丝氨酸蛋白酶，以天然抗菌肽Cecropin B为蓝本，确定抗菌肽被植物细胞外丝氨酸蛋白酶降解的敏感氨基酸位点，根据氨基酸形成α-螺旋的倾向性因子、疏水性参数及抗菌肽的α-螺旋结构参数与其抗菌活性相互关系，应用蛋白质二级结构预测方法，在保持Cecropin B 的α－螺旋二级结构基础上，通过对植物细胞外丝氨酸蛋白酶降解抗菌肽的作用位点氨基酸进行替换，优化Cecropin B的二级结构参数，并相应改造Cecropin B基因，利用建立的无细胞翻译体系筛选获得对植物细胞外蛋白酶具有较强抗性、同时又具有很强杀菌活性的新型抗菌肽及其基因。研究结果将显著增强抗菌肽对植物细胞外丝氨酸蛋白酶降解的抗性，提高抗菌肽在转基因植株体内的积累量；项目成果将获得拥有完全自主知识产权的新型抗菌肽及其基因，可广泛应用于利用信号肽将抗菌肽分泌到植物细胞外的植物抗病基因工程研究。

抗菌多肽由于其广谱抗菌活性、不易导致耐药性等特点具有良好的应用前景，成为植物抗病基因工程广泛应用的功能基因之一，但抗菌多肽富含碱性氨基酸，易受蛋白酶降解。植物细胞外存在的蛋白酶相对较少，有资料显示植物细胞外丝氨酸蛋白酶是引起抗菌多肽降解失活的重要原因之一。本项克隆了一个可引导重组蛋白分泌到大肠杆菌细胞外的基因，建立了基于大肠杆菌分泌表达的重组蛋白高效表达体系，同时根据抗菌多肽magainin II的氨基酸序列和大肠杆菌偏爱的密码子，人工合成寡核苷酸，应用gene assemble方法克隆了适合于大肠杆菌表达的抗菌多肽magainin II基因，在大肠杆菌中成功实现了抗菌多肽的分泌表达，这一方法高效，与现有报道的方法相比操作非常简便，为抗菌多肽的大量表达及其改造奠定了良好基础。目前本项目正在检测番茄根、茎、叶细胞外蛋白酶对抗菌多肽magainin II降解的位点，将根据降解位点两侧的氨基酸种类，应用氨基酸替换对抗菌多肽magainin II进行改造，以期获得抗植物细胞外蛋白酶降解的新型抗菌多肽，将其基因与信号肽基因连接，转化植物，增强植物的抗病性。