针对全球严峻的细菌耐药性问题及日益增长的肠道炎症性疾病治疗需求,现有抗生素及生物治疗手段存在局限性。本研究以自主发现的新型羊毛硫肽Lichencin A3为基础,通过理性设计获得关键突变体Lichencin A3-67L(简称67L)。该分子在保留广谱抑菌活性的同时,理化性质与稳定性显著提升。围绕67L,项目并行推进了新型抗菌肽药物与工程益生菌活体制剂双路径开发,完成了从分子创制、机制解析到工艺放大的系统性前期研究,为开发替代传统抗生素的创新药物及肠道疾病微生态治疗剂奠定了坚实基础。创新点及主要技术指标:(1) 创制出高性能新型羊毛硫肽分子:通过定点突变获得67L突变体。与原始肽相比,其水溶性得到根本改善,且热稳定性、紫外稳定性、长期储存稳定性及反复冻融稳定性均提升,解决了多肽类药物常见的应用瓶颈。(2) 阐明抑菌机制并预测潜在作用靶点:明确67L通过快速破坏病原体(如金黄色葡萄球菌、灰葡萄孢霉)的细胞膜/壁完整性,导致胞内蛋白、核酸等内容物泄漏,最终杀灭菌体。通过计算生物学方法预测其可能与Minichromosome maintenance protein (MCM) 等靶点强效结合,为后续作用机制深度解析与药物设计提供了新方向。(3) 成功构建并验证高效工程益生菌治疗剂:将67L表达系统整合至益生菌Escherichia coli Nissle 1917中,构建了工程益生菌67L。动物模型证实其对肠炎具有显著的预防与治疗效果。(4) 实现工程菌高产发酵工艺突破:通过响应面法等系统优化,确定了最佳发酵培养基配方与条件。工程菌发酵水平达到103亿CFU/mL,较初始产量提升约76倍,已稳定达到百亿级发酵规模,为产业化生产提供了可靠且高效的工艺方案。总结: 本成果不仅提供了一个活性优越、性质稳定的候选抗菌肽分子,更形成了一套涵盖“优势分子-作用机制-工程菌株-发酵工艺”的完整技术方案,具有明确的创新性和较高的临床转化价值。