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作为在自然界中分布最广泛的动物，昆虫没有脊椎动物所具有的获得性免疫系统，但在进化过程中也形成了一套有效的天然免疫系统。抗菌肽在昆虫的体液免疫系统中发挥了重要的作用。当受到感染或意外伤害时，昆虫迅速启动抗菌肽的合成并把它分泌到血淋巴中。昆虫抗菌肽具有抗细菌、真菌、病毒、原生动物乃至抑制癌细胞的功能。在抗生素抗药性日趋严重的情况下，昆虫抗菌肽极有可能成为新的抗菌药物的来源；同时，研究昆虫抗菌肽，对昆虫病理学与害虫微生物防治研究也有重要意义。本研究从棉铃虫中克隆了四个抗菌肽基因，对它们在虫体中的转录特征、体外表达、抑菌活性及基因的转录调控等进行了研究。
用大肠杆菌免疫末龄棉铃虫，24小时后收集脂肪体，提取总RNA，反转录成cDNA后，经过蛋白酶K的消化、蹄I酶切、cDNA的分部分离、与载体连接、体外包装后，构建得到了棉铃虫脂肪体的cDNA文库，经扩增后该文库的滴度达到了3×10<10> pfu/ml，插入子的范围在0.5--2kb之间。
对已知的昆虫抗菌肽序列进行了比对，找出序列保守区，根据保守氨基酸序列设计了四个简并引物，对诱导处理的棉铃虫脂肪体cDNA进行PCR扩增，得到了四个抗菌肽基因：cecropinA、cecropinB、cecropinD和attacin，将它们分别命名为HacA、HacB、HacD和Haa。序列分析表明：HacA cDNA全长375bp，HacB的cDNA长407bp，二者的氨基酸编码区都由189个核苷酸组成，编码了一个由62个氨基酸组成的短肽，其中1—22位氨基酸为信号肽序列，23—26位氨基酸为前导肽，27—62位氨基酸为成熟肽。HacD的cDNA序列由773bp组成，编码区由192个核苷酸组成，编码63个氨基酸，信号肽分析表明前21个氨基酸是HacD的信号肽，没有前导肽，信号肽后是由42个氨基酸组成的成熟肽。HaacDNA全长940bp，编码区由624个核苷酸组成，编码207个氨基酸，信号肽酶的切割位点位于第16个Ah和第17个Tyr之间，在信号肽之后由Tyr-Pro两个氨基酸组成前导肽，成熟肽由188个氨基酸组成。氨基酸同源性比较结果表明，HacA和HacB与其它鳞翅目昆虫的Cecropin蛋白具有很高的相似性，尤其是成熟肽部分。HacA和HacB彼此之间具有87％的相似性，HacA的成熟肽与其它昆虫Cecropin蛋白成熟肽的相似性在74—94％之间。HacD与其它的Cecropin在信号肽部分差别很大，相似程度很低，但成熟肽与其它昆虫CecropinD的成熟肽具有64—83％的相似性，而与CecropinA、B的相似性相对较低，只有47—58％。Haa与其他Attacin的相似度相对较低，在55—65％之间。运用RT-PCR对四个抗菌肽基因在虫体内的转录时相及在不同组织中的转录进行检测。结果表明，这四个基因在棉铃虫体内均为诱导表达，经大肠杆菌刺激1小时后就可以检测到基因的转录，并一直持续到24小时。组织特异性转录分析发现，Haca、HacB和HacD在马氏管、血淋巴、脂肪体和中肠中都有转录，Haa基因在马氏管中没有检测到转录，在其它三种组织中都有转录。
PCR扩增得到编码四个抗菌肽成熟肽部分的DNA片断，为保证活性，突变了HacA和HacB的C端，使其酰胺化，将PCR产物与gfp基因融合，在两个基因的融合处引入Factor Xa的酶切位点，将融合基因克隆到原核表达载体pOE30上并转化大肠杆菌M15[pREP4]，经IPTG诱导，分别表达出了大小为32.6kDa的GFP-HacA和GFP-HacB、33.4kDa的GFP-HacD和49 kDa的GFP-Haa融合蛋白。蛋白的可溶性实验表明四个融合蛋白均有可溶性成分。融合蛋白经6xHis蛋白纯化试剂盒非变性纯化后，用超滤管进行脱盐浓缩，经Factor Xa酶切释放出抗菌肽。对四个抗菌肽的活性进行测定，结果表明：HacA、HacB和HacD对测试的六种菌都表现出了抑菌活性，对革兰氏阴性菌的抑菌能力强于革兰氏阳性菌，而Haa仅对大肠杆菌(E,coll K<,12>D<,31>)表现出了微弱的活性。四种抗菌肽对昆虫杆状病毒AcMNPV和SeMNPV在昆虫细胞中的复制增殖没有明显影响。
利用TAIL-PCR扩增得到HacB、HacD和Haa基因转录起始位点上游的序列，根据这段序列进一步扩增得到HacB、HacD和Haa的基因组序列。HacB基因组序列全长1197bp，包含了一个539bp的内含子，对HacB基因的5’端序列进行转录调控位点的分析，找到了一个典型的NF-kB转录因子结合位点；HacD基因组序列长1699bp，有一个577bp的内含子，转录调控位点的分析找到了一个典型的NF-kB转录因子结合位点和两个NF-IL6结合位点；在Haa基因组中至少有3个内含子，5’调控区有一个NF-kB位点、一个NF-IL6位点和一个GATA位点。根据转录调控位点的分析结果，设计并合成了分别包含这些调控位点的探针以及在相应的调控位点发生突变的探针。用大肠杆菌免疫棉铃虫后，收集脂肪体，提取核蛋白，进行EMSA实验分析这些调控位点的核蛋白结合情况。结果表明，这三个基因的NF-kB位点均有核蛋白可以与之结合，而其它的位点则没有看到明显的阻滞条带，这一结果说明NF-kB位点对这三个基因的转录起到了调控作用。而其它的位点则可能对基因的转录是非必需的。用与原核表达相似的策略，将抗菌肽的成熟肽部分与苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的Aii蛋白融合，通过杆状病毒的Bac-to-Bac表达系统在昆虫Sf-9细胞中表达融合蛋白。除了Aii- Haa外，其它三个融合蛋白在Sf-9细胞中都得到了表达。对融合蛋白进行纯化、脱盐浓缩以及Factor Xa酶切后，测定了抗菌肽的生物学活性，结果显示与原核表达的抗菌肽的抑菌活性相当，说明原核表达系统也能较好的保持抗菌肽的活性。对Aii的活性进行了测定，结果表明融合蛋白经酶切后释放出的Aii蛋白保持了降解AHLs分子的能力。