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
Co oko nevidí – teď už uvidí!
Ve vlaku z Olomouce se náhodně potkají dva staří známí. A zatímco vagon kodrcá po hrbolatých kolejích, potřásají si rukou. Když si jeden z nich všimne článku v odborném časopise, brzy se téma stočí k složitějším otázkám, než „jak se má rodina, pane profesore?“ Je rok 1952 a článek pojednává o kontaktních čočkách vyrobených z ušlechtilých kovů. Kontaktní čočky nejsou […]
Věda a technika
Iracionální strach: Bubáci a ti další – co na ně říká náš mozek?
„Já ho vážně viděl! Měl drápy! A rudě svítily!“ Dítko šermuje rukama a ukazuje kamsi na noční zahradu. Strach krom jiného podporuje sugestibilitu. A to nejen u dětí. „Strach má velké oči,“ říká se – a je to přesně tak. Když se bojíme, náš mozek si pohrává s nastavením smyslů. Vše je jakoby jasnější, přiostřené. Zdá […]
Věda a technika
Proč se rostliny řídí čísly? Vědci rozplétají záhadu
Na počátku 20. století začínají botanici a matematici rozplétat mechanismus, kterým rostliny dodržují čísla Fibonacciho řady. Otázka nezní jen proč, ale také jak. Ukazuje se, že rozhodující roli hrají tzv. meristémy – růstová pletiva na špičkách rostlin. Právě tam vznikají nové listy nebo semena a právě tam dochází k „rozhodnutí“, kam bude nový prvek umístěn. […]
Věda a technika
Skrytá tajemství Tutanchamona: AI ukazuje, co Carter opominul
Když Howard Carter v roce 1922 odhalil téměř neporušenou hrobku faraona Tutanchamona, šlo o senzaci, která změnila dějiny archeologie. Přestože jeho tým strávil celé desetiletí podrobným průzkumem a vyklízením jednotlivých komor, moderní technologie dnes ukazují, že i nejpečlivějšímu badateli mohly uniknout zásadní detaily. Dnes, o více než sto let později, využívá věda digitální mumifikaci, pokročilé […]
reklama
historie
Konce expedicí do Arktidy i Antarktidy: Hroby v ledu i strastiplná pouť v rozbouřeném moři
Patří k nejodvážnějším britským námořníkům své doby. Právě proto Siru Johnu Franklinovi svěří Královské námořnictvo velký úkol: Najít a proplout severozápadní cestu, legendární mořskou trasu, která by spojila Atlantik s Pacifikem přes zmrzlé arktické vody. V roce 1845 vyplouvá John Franklin (1786–1847) z Anglie se dvěma špičkově vybavenými loděmi, Erebus a Terror, a s posádkou […]
Byl Nero krvelačný šílenec, který zapálil Řím?
Řím hoří, lidé umírají a jejich vládce stojí na věži paláce, drnká na kitharu a zpívá. Opěvuje zkázu města, které nechal sám zapálit. Tak praví dějepisci. Jenže opravdu to tak bylo? Opravdu byl císař Nero (37–68 n.l.) šílenec, který zapálil vlastní město? „Historie je něco, co se nikdy nestalo, sepsána lidmi, kteří u toho nebyli,“ […]
Tajemná smrt kontroverzního režiséra!
Jako každé ráno kráčí podél pobřeží a poslouchá šum mořských vln. Ranní pohodu rozvíří vyděšený výkřik. Kousek od ní leží znetvořené tělo, málo kdo by v něm hledal jedno z velkých jmen italské kinematografie. Filmař, homosexuál a marxista – všechna tato slova vystihují italského režiséra Piera Paola Pasoliniho (1922–1975). Jeho povaha vyhledávající skandály ho však jednou doběhne. […]
Nejstarší vánoční trhy v Evropě: Vídeňané doplňovali zásoby na zimu
Píše se rok 1296 a ve Vídni se poprvé otevírá „prosincový trh“ skromný, ale významný, jak si Vídeňané hned uvědomují. Uličky u katedrály ožívají vůní koření, čerstvého chleba a dokonce třeba i drobných, třeba jednoduchých dřevěných hraček, které udělají radost dětem. Tenhle středověký trh je dávným předchůdcem dnešních slavnostních adventních tržišť a nese v sobě ducha […]
svět zločinu
Béziers 1209: Byl tento masakr nejbrutálnějším činem středověku?
Na počátku 13. století se jihofrancouzský Languedoc proměnil v dějiště jedné z nejtemnějších epizod středověku. Papež Inocenc III., znepokojen rychlým šířením katarského učení, sáhl po rázném řešení. Když selhaly pokusy o přesvědčování, vyhlásil křížovou výpravu – ta však namísto nápravy přinesla masové krveprolití. Béziers se stalo místem, kde křižáci nešetřili nikoho. Podívejme se, jak tato […]
Počátky italského organizovaného zločinu: Za vším stály citrusové háje
Správci citrusových sadů na Sicílii se mění ve zloděje. V roce 1872 přebírá uznávaný lékař Gaspare Galati řízení ovocného sadu Fondo Riella u Palerma. Podnik, který vybudoval jeho švagr, náhle zemřel. Oficiálně na infarkt, neoficiálně kvůli tomu, že se postavil mafii. Galati brzy zjišťuje, že švagr dostával výhružné dopisy a že za nimi nejspíš stojí […]
Zrod Cosa Nostry: Když se mafie stává státem ve státě
Po sjednocení Itálie v roce 1861 nastává v zemi chaos. Nový stát má minimální kontrolu nad odlehlými venkovskými oblastmi. Zejména na Sicílii se rozmáhá kriminalita, protože chybí efektivní policie a soudy. V tomto prostředí se daří rodinám, které umějí zajistit „řád“ výměnou za loajalitu a peníze. Mafia se vynořuje jako vlivný hráč, nelegitimní, ale v […]
Tragédie rodiny Chalifouxových: Příběh, který šokoval Ameriku i svět
Když se 5. srpna 1948 na titulní straně amerických novin Vidette-Messenger objevila fotografie matky obklopené svými dětmi a nápisem „4 děti na prodej“, stal se z ní okamžitě symbol poválečné bídy a lidské beznaděje. Děti namačkané k sobě, matka, která odvrací tvář – možná zahalená slzami, možná hanbou. Mnozí tehdy věřili, že jde o podvrh […]
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