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
Nový výzkum: Žili dinosauři společně s předchůdci lidí?
Dříve se mělo za to, že předchůdci lidí a dinosauři se v žádném případě nemohli potkat. Tato teze postupně dostávala trhliny, jelikož další poznatky nasvědčovaly tomu, že společně s dinosaury existovali někteří savci. Nová studie vědců jedné britské univerzity a jejich kolegů přináší další neuvěřitelné důkazy. Na pobřeží dnešního Mexika dopadá před 66 miliony let obří asteroid […]
Věda a technika
Tradiční čínská medicína: Když všechno souvisí se vším
Co je vlastně tradiční čínská medicína? Hned dva široké okruhy v jednom, které se překrývají. Ten první se rodí dlouhá staletí a nelze mu upřít celostní přístup, který se může během léčby měnit, jak je zrovna třeba. A ten druhý, v lecčems podobný? Ten z něj vychází, ovšem jeho kořeny lze nalézt celkem snadno: V […]
Věda a technika
Slepé střevo: Překvapivé objevy vědců
Po dlouhou dobu byla funkce slepého střeva – výběžku a okrajové části tlustého střeva – jednou z největších záhad lidského těla. Většina lidí si ho ostatně spojuje pouze s bolestivým zánětem a všeobecně se předpokládá, že nemá žádný význam. Je tomu ale opravdu tak? Vypadá jako červ, s tlustým střevem je propojeno v podstatě zbytečně a evoluce ho […]
Věda a technika
Alergie, metla 21. století: Nejvíce pomáhá imunoterapie
Kýcháte a nemůžete přestat, nos máte permanentně ucpaný a nepříjemně z něho teče, zčervenalé slzící oči tvoří už jenom nepříjemnou tečku za vším. Trápí vás alergie na prach, pyl nebo některé potraviny? Vězte, že v tomto boji nejste sami. Alergiků přibývá doslova geometrickou řadou. Potravinovými alergiemi trpí 3-6 % Evropanů, z toho na děti připadají 4 %? […]
reklama
lifestyle
Walt Disney: Muž, který změnil svět animace a zábavy
Už od dětství si Walt Disney rád maloval, miloval však i vlaky. Často přikládal ucho ke kolejím a poslouchal, zda se nějaký neblíží. Když se s rodinou přestěhoval do Kansas City, jeho kamarád ho seznámil se světem varieté a filmu. To ho později inspirovalo při návrhu designu Disneylandů, kolem kterých musela vždy vést železnice. V šestnácti letech, […]
J. K. Rowlingová: Od neznámé autorky k legendě literárního světa
Dnes je Joanne K. Rowlingová známá jako autorka legendární série knih o Harry Potterovi, vydávané mezi roky 1997 až 2007, které se prodalo více než 600 milionů kopií a která byla přeložena do 84 jazyků. Než se však proslavila, prošla si doslova peklem. Nápad na knihu dostala roku 1990, když trávila hodně času ve vlaku […]
Adventní zvyky: Magie lásky i dárky pro děti
Když se zapálí první svíčka na adventním věnci, do Vánoc není daleko. Atmosféra tohoto období je neopakovatelná a pojí se s řadou zvyků a tradic. Užívali si je hlavně naši předkové, ale na mnoha místech se dodržují dodnes. Které jsou ty nejznámější? 1. Kouzla a čáry Datum: 30. listopadu Svátek: Ondřej Pokud v některý rok […]
10 tipů na knižní lahůdky: Od historie přes fantastiku až po hluboká zamyšlení
Co dělat v sychravém počasí zimních měsíců? Zalézt si do tepla s knížkou! Ať vás již zajímá druhá světová válka, chcete se ponořit do vědecko-fantastických světů nebo relaxovat nad současnou prózou i poezií, mohou přijít vhod naše tipy…   Václav Vokolek: Hory Tóry Autor knihy Hory Tóry pokládá své texty psané řadu let za „básnické […]
reklama
lifestyle
Revoluční vychytávky pro každodenní život: Od zubní hygieny po zábavu pro psy
V oblasti zubní hygieny přichází převratná novinka v podobě automatického kartáčku. Už jeho tvar je revoluční. A to, co nabízí, zní jako pohádka. HYGIENA Konec zubních kartáčků, jak je známe? Tak si to představte: čistí všechny zuby najednou, je ultra jemný, a přitom šetrný k vašim dásním, dostane se i na ta nejskrytější místa a díky použití […]
Oprah Winfreyová: Od chudoby k nejvlivnější ženě americké televize
Oprah Winfreyová (*1954), americká moderátorka, herečka a vydavatelka časopisu. Mezi roky 1986 a 2011 produkovala a uváděla The Oprah Winfrey Show, nejsledovanější denní talk show v historii americké televize. Je považována za nejbohatší Afroameričanku 20. století a největší afroamerickou filantropku všech dob. Její život nebyl procházkou růžovou zahradou. Oprah Winfreyová se narodila dospívající svobodné matce, dětství […]
Na vánočních stromečcích nacistů visely kouličky se svastikou
Nacisté by nejraději vymazali Vánoce z kalendáře. Svátky s křesťanským podtextem doslova nenávidí. Jenže zrušit je? To přece jenom nejde. To by Němci neskousli. Proto je nutné jít na věc jinak. Nacistické symboly tak začínají splývat s vánoční výzdobou. Moderní krásně ozdobený vánoční stromek je vlastně německým vynálezem. Začal se zdobit v německých zemích. Jeho kořeny sahají do […]
Dopřejte si regenerační bylinkové koupele! Jak na ně?
Za relaxačními účinky koupelí nemusíte jezdit do lázní ani jiných zařízení. Uklidňující lázeň si můžete připravit i doma ve vaší koupelně. Lázeň dokáže povznést náladu, zklidnit podrážděnou pokožku a zlepšit celkový zdravotní stav. Léčivé účinky horké lázně vnímáme tak nějak instinktivně. Koupání poskytuje příležitost, jak hodit za hlavu starosti rušného života a odpočinout si. Vytvořte […]
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