开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、实验背景
目前，抗生素滥用[1]是全世界所面临的严重问题，尤其在我国，抗生素的使用率更是高得离谱[2]。尽管我国已经成为抗生素生产大国，但过度地使用抗生素，将会导致耐药细菌的加速蔓延[3]。在2010年，南亚发现了新型超级细菌NDM-1[4]。而紧接着同年的10月26日，中国疾病预防控制中心通报三起感染超级耐药致病细菌病例。2017年1月，美国女患者感染的超级细菌对26种抗生素都毫无反应，最终不治身亡。当意识到严重后果后，反对滥用抗生素的呼声也越来越高[5]。另一方面，随着耐药细菌的问题日益猖獗，找寻一种传统抗生素的取代物也变得迫在眉睫。抗菌肽的发现，给研究者们带来了希望。
抗菌肽是一种广泛存在于自然界生物的多肽类物质，又称抗微生物肽或肽抗生素（peptide antibiotics）,是众多物种天然免疫防御系统的重要组成部分[6-8]。1980年，瑞典科学家G.Boman等人从诱导的惜古比天蚕蛹淋巴液中分离出世界上第一种抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs），并命名为天蚕素(cecropin)。抗菌肽通常是由12～100个氨基酸残基组成，多含疏水性氨基酸，多数是两性阳离子肽。它来源甚广，其中包括植物、昆虫、两栖类动物、哺乳类动物、海洋生物、鸟类、细菌和病毒等[9]。目前从昆虫中分离出的抗菌肽种类最多。
抗菌肽不仅具有广谱抗菌活性，还能够杀灭抗生素所不能杀死的耐药性细菌。从机体合成方式和作用方式来看：抗生素是由肽合成酶作用，通过非核糖体合成，并且通过阻断细菌的生物合成抑制方式杀死细菌，这有可能诱发耐药细菌的产生；抗菌肽是由核糖体合成，作用于细胞膜，在细胞膜上形成孔道，造成细胞内物质泄漏使电化学势丧失从而让靶细胞死亡，故不易引起细菌耐药性。因此，抗菌肽无疑是传统抗生素的最佳替代品。
目前，种类繁多的抗菌肽在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。正因为抗菌肽珩替代抗生素和食品添加剂，它的关注度也日益增高，已投入到医学界和农牧业的应用[10]。例如，由两栖类抗菌肽magainin开发的抗菌肽药品已经应用于临床，它能够抗细菌、抗真菌、抗病毒和杀灭肿瘤细胞。阴离子抗菌肽daptomycink可用于皮肤感染和脓毒症的治疗[11]。有研究表明，使用抗菌肽能够促进猪的生长及提高其免疫力[12]。这对于养殖业的意义重大，以往养殖业都会使用抗生素来促进生长和预防传染病，但长期使用也难以避免耐药性细菌带来的侵害。此外利用基因工程手段[13]，将抗菌肽的基因导入受体植物并表达，将大大提升植物的免疫力，提高产量并防治虫灾。总之，抗菌肽在未来的发展前景是难以估量的，尤其是在医药行业和食品行业中。
由于抗菌肽的数目与日俱增，如何处理大数据就成为了研究者所面临的一大挑战。抗菌肽数据库的相继组建，很好的解决了研究者的这一大问题。APD数据库（antimicrobial peptide database）是专门收录各种抗菌肽的通用数据库，目前已收录2801种抗菌肽。它对抗菌肽的来源分得较为详细，据它目前的统计，有116种人类宿主防御肽、1021种两栖类活性肽、106种鱼肽、32种爬行动物肽、38种肽来自鸟类、490种肽来自节肢动物等。APD提供了多肽查询、预测和设计的交互式界面，是研究抗菌肽的构效关系的一把利器。用户可以针对数据库里的抗菌肽进行序列、功能和结构的统计学分析。抗菌肽信息可以使用多个关键词进行搜索，例如肽的名字、ID、长度、净电荷、疏水比例、结构和活性等。另一个数据库CAMP(Collection of Anti-microbial Peptides)则将收录的抗菌肽按序列、结构、专利和特征进行分类整合。据该数据库统计，目前抗菌肽结构有757种，受专利保护的抗菌肽已有2083种之多，抗菌肽序列更是高达8164种。相较APD数据库而言，用户在查找抗菌肽时可以根据其序列、结构、特征或家族进行检索。CAMP所提供的BLAST等多个工具以及多个抗菌肽的数据库链接，能帮助研究者更好地设计和预测抗菌肽。最后提到的数据库DAMPD(Dragon Antimicrobial Peptide Database)，它的抗菌肽数据来源于SwissProt和GenBank两大子数据库。它只囊括了原核类和真核类的抗菌肽，相比于APD和CAMP，虽然数据量较小但更具针对性。
从各种生物中发现的抗菌肽早已高达2500多种[14]，本实验室前期已收集了大量抗菌肽信息并建立了DRAMP[15]（Data Repository of Antimicrobial Peptides，网址：http://dramp.cpu-bioinfor.org/）抗菌肽数据库。DRAMP是一个开源、由人工管理的、综合整合各种抗菌肽信息的大型数据库。它按数据来源将抗菌肽分成通用型、专利型和临床型三大部分，按起源分为天然和合成抗菌肽，按活性将其分为抗细菌、抗真菌、抗病毒、抗癌细胞等。此外，本数据库还提供了几个有用的序列分析工具（其中包括相似性搜索、序列对比和保守区段搜索等）,这为抗菌肽的研究提供了极大的方便。DARMP能够让广大研究者对抗菌肽产生更加深入、更加全面的认识，同时也为新型抗菌肽药物的研发提供了宝贵丰富的信息资源。[15-17]。
二、实验目的和意义
虽然目前有关抗菌肽的数据库很多，但大部分的抗菌肽数据库建立完成后在后期都未对数据库进行及时的信息更新与维护，包括对数据库已有数据信息的校正及新的抗菌肽信息的增加等。本课题就是对DRAMP（Data Repository of Antimicrobial Peptides，网址：http://dramp.cpu-bioinfor.org/）抗菌肽数据库进行更新与建设，对数据库中已有的信息进行完善以及将新发现的抗菌肽收录到数据库中，让数据库中抗菌肽信息准确无误、更加的全面，对于新型抗菌肽的研发起到促进作用。
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