Domů     V CEITECu navrhli peptidy schopné ničit bakterie a rakovinné buňky
V CEITECu navrhli peptidy schopné ničit bakterie a rakovinné buňky
11.11.2024

Brněnským vědcům z institutu CEITEC Masarykovy univerzity se povedl velký pokrok v potírání bakteriálních infekcí, které jsou odolné vůči antibiotikům.

 

S pomocí počítačové simulace navrhli speciální peptidy schopné prolomit ochrannou membránovou bariéru vytvořením pórů soudkovitého tvaru, které umožňují molekulám nekontrolovaně procházet přes membránu dovnitř a ven z buňky, což vede k rychlé buněčné smrti.

Takové peptidy tvořící póry jsou proto považovány za slibné kandidáty na alternativní léčbu bakteriálních nebo rakovinotvorných onemocnění.

Řekni heslo

Biologické membrány jsou polopropustné bariéry, které chrání buňku všech živých organismů. Umožňují průchod určitých molekul, zatímco jiné blokují, a udržují tak v buňce stabilní vnitřní prostředí.

Peptidy jsou malé bílkoviny, které se skládají pouze z několika aminokyselin (obvykle z 10 až 50). Některé peptidy mají jedinečnou schopnost vnořit se do membrány a spontánně vytvořit nanostruktury, které prochází skrz buněčnou membránu.

Když se tyto peptidy uspořádají do určitého tvaru, mohou v membráně vytvořit póry. Jedním z takových zvláštních tvarů je pór, v němž jsou peptidy uspořádané do tvaru soudku s vodním kanálem procházejícím membránu.

Tento nekontrolovaný průchod molekul může vést k odumření buňky, protože buňka si již nedokáže udržet stabilní vnitřní prostředí. Až dosud bylo obtížné takové peptidy navrhnout.

Bakterie anthraxu mezi buňkami mozkomíšního moku
Bakterie anthraxu mezi buňkami mozkomíšního moku

Vše kolem pórů

V článku publikovaném v časopise Journal of Medicinal Chemistry vědci Rahul Deb a Robert Vácha ve spolupráci s Miroslavem Boudným a Markem Mrázem z CEITEC Masarykovy univerzity navrhli peptidy a systematicky zkoumali vliv specifických mutací na aktivitu jednotlivých peptidů proti bakteriím a rakovinným buňkám a jejich toxicitu pro lidské buňky.

Pomocí počítačových simulací podpořených biofyzikálními experimenty zjistili, že aby byly peptidy vysoce účinné, musí být upraveny tak, aby byly přitahovány k membránám bakteriálních a rakovinných buněk ještě před vytvořením pórů.

Ukázalo se tedy, že pro zvýšení účinnosti peptidů je třeba současně ladit jak afinitu k membráně, tak i tvorbu pórů.

„Abychom zvýšili antibakteriální účinnost peptidů vytvářejících póry, zvýšili jsme jejich kladný náboj začleněním konkrétních aminokyselin,“ vysvětluje Rahul Deb.

Vytváření těchto mutací se však musí provádět velmi opatrně, aby u peptidů nedošlo ke ztrátě jejich schopnosti tvořit póry.

„Specifické mutace způsobují, že peptidy jsou citlivé na pH, což jsme využili k cílení na rakovinné buňky, protože nádory mají kyselé mikroprostředí,“ dodává.

Vývoj nových antibiotik je finančně i časově náročný.
Vývoj nových antibiotik je finančně i časově náročný.

Proti bakteriím i nádorům

S pomocí kolegů z francouzského CNRS, římské univerzity Sapienza, BIOCEV a Univerzity Palackého tým pozoroval lepší antibakteriální aktivitu a nízkou toxicitu.

Peptidy vykazovaly silné antiinfekční vlastnosti dokonce i na preklinickém myším modelu infekce Acinetobacter baumannii, tedy na živém organismu, což ověřili spolupracovníci z Pensylvánské univerzity.

„Zaznamenali jsme zvýšení protinádorové aktivity, když jsme snížili pH kultivačního média pod fyziologické pH, což naznačuje ‚terapeutické okno‘ pro selektivní léčbu rakoviny,“ říká Marek Mráz.

„Hlavní výhodou našich návrhů peptidů je, že nyní rozumíme roli jednotlivých částí peptidové sekvence. To nám umožňuje je vyladit pro konkrétní aplikace, ať už jde o boj s bakteriemi nebo rakovinou.

Naše práce poukazuje na potenciál peptidů navržených pomocí počítačových simulací jako nových terapeutik,“ uzavírá Robert Vácha.

Zdroje informací: avcr.cz, wikipedia, nature.com
Foto: Náhled: FOTO: Unsplash, 1: FOTO: Yuval Madar / Creative Commons / volné dílo, 2: FOTO: Shorelander / Creative Commons / CC BY 2.5
Související články
Věda a technika
Rákos: Nenápadný poklad z mokřadů
Šumí ve větru na březích rybníků, ukrývá vodní ptáky a mnozí kolem něj procházejí bez povšimnutí. Přesto právě rákos pomáhal stavět domy, vyrábět lodě, zapisovat první texty a inspiroval řadu pověstí. Tato skromná, ale užitečná rostlina provází člověka už tisíce let. Většina lidí vnímá rákos jen jako obyčejnou kulisu letního koupání. Stačí se však podívat […]
Věda a technika
Extrémní podmínky na Zemi: Kde život přežívá navzdory všemu
Vroucí voda, mráz hluboko pod bodem mrazu, kyseliny, smrtící tlak i pouště, kde celé roky nespadne jediná kapka deště. Na první pohled místa, kde nemůže existovat vůbec nic. Přesto právě tady vědci objevují organismy, které posouvají hranice života. Každý nový nález mění naše představy o tom, co všechno dokáže příroda a napovídá, kde bychom jednou […]
Věda a technika
Kosmická hádanka: Jaká je největší kometa ve známém vesmíru?
Vesmír se rozpíná stále rychleji. Jenže, jak je to možné? Současná fyzika je v koncích. Odpovědí by mohla být hypotetická temná energie. Právě na tu se zaměří pozornost dvojice zkušených astronomů. Namísto ní ale objeví něco mnohem hmatatelnějšího. Naprosto rekordní kometu! Astronomové Pedro Bernardinelli a Gary Bernstein mravenčí prací zkoumají archivní snímky v rámci Průzkumu temné energie […]
Věda a technika
Zvířecí dobroty: Proč patří ke králíkům mrkev?
Opice si dá banán, ježek jablko, myška sýr. A co zajíc či jeho blízký kolega králík? Ti si samozřejmě pochutnají na mrkvi! Proč jsou podobné představy o potravě zvířat často spíš mýty? Pokud máte doma králíka, mrkev mu dát můžete. A nejspíš mu i bude chutnat, ovšem měl by ji mít jen jako občasný pamlsek. […]
reklama
lifestyle
Nápoj, která chutná po seně. Jak znechucený Američan vymyslel brčko
Dnes je brčko naprostou samozřejmostí. Jenže ještě v 19. století lidé upíjejí limonády i koktejly dutými stébly žita nebo žitné slámy. Fungují sice dobře, mají ale jednu nepříjemnou vlastnost po chvíli se rozmáčejí a nápoji dodávají travnatou příchuť. Právě tahle drobná nepříjemnost přivede amerického výrobce cigaretových náustků k nápadu, který změní způsob pití po celém […]
Kufr, který se konečně rozjede. Proč lidé čekají na kolečka téměř pět tisíc let?
Kolo patří k nejstarším vynálezům lidstva, ale kufr na kolečkách se objevuje až ve 20. století. Po tisíce let lidé vláčejí těžká zavazadla v rukou, na zádech nebo je nakládají na povozy. Stačí přitom jediný nápad, připevnit ke kufru kolečka. Jenže právě ten nikdo dlouho nedostane. Až jednou se na letišti ozve věta, která změní […]
První plastické operace: Když se nový nos rodí z kůže na tváři
Plastická chirurgie se často považuje za vynález moderní medicíny. Ve skutečnosti jsou její kořeny staré více než dva a půl tisíce let. V dobách, kdy ještě neexistují antibiotika ani anestezie, se odvážní lékaři pokoušejí vracet lidem tváře znetvořené válkou, tresty nebo nehodami. Jejich metody jsou překvapivě promyšlené a některé principy používají chirurgové dodnes. Úplně první […]
Původ vidličky: Proč ji Evropa dlouho považuje za nástroj samotného satana?
Dnes si bez ní neumíme představit oběd ani slavnostní hostinu. Když se však vidlička v raném středověku objevuje na evropských stolech, vzbuzuje pohoršení, posměch i strach. Mnozí duchovní ji označují za projev pýchy a zbytečného přepychu, někteří dokonce za nástroj ďábla. Trvá téměř sedm století, než se z opovrhovaného předmětu stává nepostradatelná součást stolování. První […]
zajímavosti
Tsunami: Když voda udeří pěstí!
Nejprve špetka školometské teorie. Výraz tsunami vznikl spojením japonských slov tsu (přístav) a nami (vlna). Jedná se o dlouhou vlnu, která je na volném moři takřka nepostřehnutelná. Ačkoli je vlnová délka tsunami i 300 kilometrů, výška vlny na volném moři je maximálně 1,5 metru. Máme se podobné obří vlny obávat i v Evropě? Vznik tsunami si […]
Veselý hřbitov v Rumunsku: Proč zde třou pohřební plačky bídu s nouzí?
Hřbitov jako jeviště pro mystérium smrti. Mezi hrobovými místy půda promáčená slzami, smutek a vědomí konečnosti lidské existence. Jsou ale výjimky, kde pohřební plačky smutně žmoulají kapesníky nikoli při smutečním obřadu, ale při pohledu na výši vyměřené podpory v nezaměstnanosti. Kam vás pozveme? Unikátní hřbitov, který si vysloužil název „Veselý“, najdeme v rumunské vesnici Sapanta, nedaleko hranic […]
Jak poznat čistou vodu ke koupání? Strčte hlavu pod hladinu!
Léto je časem koupání v přírodě. Jak však poznat, že je voda v řece, rybníku, jezeře čistá? Jistě, máte možnost využít informace hygieniků či podrobit křížovému výslechu provozovatele přírodního koupaliště. Existuje ale ještě jiná alternativa. Jaká? Podívat se pod hladinu a zjistit, kdo si onu konkrétní vodní lokalitu oblíbil už dávno před vámi. Říká se jim bioindikátory […]
Istanbul v plamenech: Proč obří megapoli ohrožují měsíce smaženého lilku?
I současný kosmopolitní a dobře organizovaný Istanbul nemá s rizikem požárů nikdy vyhráno. Jen těžko si tak člověk dokáže představit, jaká požární rizika skrýval Istanbul časů minulých. Jak čelilo město v minulosti potenciální ohnivé katastrofě a proč jsou zde stále tolik obávány měsíce smaženého lilku?   První hasičský sbor se v Istanbulu objevuje v roce 1714 a […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Dulce: Dobrota, které neodoláte
panidomu.cz
Dulce: Dobrota, které neodoláte
Ta dobrota se jmenuje dulce de leche a možná už jste ji objevili v obchodech. Ale nepochybujte o tom, že doma připravená bude ještě lepší. Název je španělský a znamená jednoduše „mléčná sladkost“. Původ ovšem není úplně jednoznačný, o autorství této receptury se pře hned několik latinskoamerických zemí a k tomu Francie, kde se traduje,
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
nejsemsama.cz
Kouzlení s vodou z potoků a studánek
Voda má v magii zvláštní místo. Má jedinečné vlastnosti, které pro vás mohou být nejen zdrojem osvěžení, ale i duchovní síly a léčení. Voda z potoků a studánek má moc přinést do vašeho života pozitivní změny a obnovit vaši energii. Využitím těchto přírodních zdrojů v magii můžete obohatit své rituály a přinést do svého života větší harmonii a klid. Je důležité
Ten můj chlap je prostě báječný
skutecnepribehy.cz
Ten můj chlap je prostě báječný
Jsem holka Štěstěny, tvrdila moje máma, když jsem doma představila Mirka. Mohla na něm oči nechat. To nadšení ji neopustilo nikdy. Myslím, že mi trochu záviděla, ale nikdy jsem jí to neřekla. Tátu měla ráda, ale co si pamatuji, tak jsme s Mirkem byli zamilovaní mnohem víc. Jsme spolu moc rádi Tehdy byla jiná doba, když
Září Svobodová díky nové lásce?
nasehvezdy.cz
Září Svobodová díky nové lásce?
Přestože jí osud připravil až příliš kruté momenty, nikdy nepřestala věřit, že bude znovu šťastná. Sympatická herečka ze seriálu Ulice Ilona Svobodová (64) se má už několik týdnů potkávat se stejně
Hříbková omáčka
tisicereceptu.cz
Hříbková omáčka
Královskou houbou českých lesů je pravý hřib. Suroviny 400 g houby 1 větší cibule 2 lžíce másla 200 ml šlehačky 100 ml zakysané smetana 1 bobkový list 5 kuliček nového koření petrželka ne
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
21stoleti.cz
Stinná stránka rozvinutějších mozků: rychleji stárnou
Lidský mozek, více než jakýkoliv jiný orgán, odlišuje náš druh od ostatních. Během posledních přibližně sedmi milionů let se jeho velikost a složitost výrazně zvýšila, což nám umožnilo používat jazyk,
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
iluxus.cz
&Beyond: Nezapomenutelné safari napříč východní Afrikou pro romantiky i dobrodruhy
&Beyond, světově uznávaný lídr v oblasti luxusní ekoturistiky, představuje své rozmanité portfolio safari lodgů a kempů ve východní Africe. Jako lídr v oblasti zodpovědného cestovního ruchu organi
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
rezidenceonline.cz
Dechberoucí „katedrála“ v oblacích
Třípodlažní penthouse na vrcholu nejvyššího věžáku severně od 72. ulice v New Yorku „patřil“ jednomu z protagonistů populárního seriálu, mapujícího život milionářské rodiny Royových. Jakkoliv jsou jejich osudy fiktivní, nemovitosti, v nichž „žijí“, jsou velmi reálné. Ohromující luxusní byt s pěti ložnicemi, čtyřmi koupelnami a výhledem na Husdon Yards je přitom jenom jednou z nemovitostí
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz