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
Ztráta paměti může potkat každého. Lze jí předcházet?
Paměť je schopnost mozku uchovávat a znovu používat uložené informace a zkušenosti. S věkem tato schopnost pomalu slábne. Existuji ovšem poruchy, které negativně ovlivňují paměť a vedou k zapomínání, klidně už v mladém věku. Jste v ohrožení? Paměť představuje jednu z důležitých funkcí našeho mozku. Umožňuje nám uchovávat si vzpomínky na již prožité. Rozlišujeme krátkodobou, střednědobou a dlouhodobou paměť, a […]
Věda a technika
Kvantová mechanika přináší nový pohled na vnímání magnetického pole u ptáků
Naše vědomosti o migraci ptáků se posunuly od Aristotelových představ o tom, že se v zimním období rehci mění na červenky, nebo že hibernují, k poznání o migraci ptáků a jejím principu. K behaviorální vědě o migracích se tak postupně přidala molekulární biologie i kvantová fyzika. V posledních letech dokážeme mnohem přesněji určit délky tras a dob trvání cest […]
Věda a technika
Pozor, na nebe míří umělá hvězda!
Už za pár let se nejspíš na nebi objeví nová hvězda! Nezrodí se běžnou cestou z molekulárního mraku, ani nepřiletí z dalekých končin vesmíru, bude to hvězda falešná! Kdo ji na oblohu pověsí? A k čemu vlastně? Ve vesmíru existují možná triliardy hvězd a o většině z nich máme jen minimum informací. Jak také zjistit […]
Věda a technika
Lidská bytost na součástky: Kolik stojí člověk?
Několik lidí se sklání nad mrtvolou. Řežou do břicha, odkud postupně vytahují ledviny, srdce, játra a další orgány. Počínají si opatrně, protože při sebemenší chybičce mohou lidské tělo znehodnotit a v tomto případě nic nesmí přijít nazmar! Lidské tělo můžeme stejně jako například automobil rozebrat na nejmenší součástky a ty následně zpeněžit. Člověk by ale stál […]
reklama
svět zločinu
Osudový výstřel: Jak anarchista změnil dějiny USA
Američan Leon Czolgosz je světu neznámým mužem, který pracuje jako dělník v Detroitu a doslova hltá myšlenky americké anarchistky Emmy Goldmanové. Když v roce 1900 spáchá Ital Gaetano Bresci atentát na italského krále Umberta I., rozhodne se změnit svůj osud. 5. září 1901 pozoruje amerického prezidenta Williama McKinleyho během veřejného vystoupení v Buffalu. O den později se mu […]
Smrtící hodina Charlese Whitmana: Jak jeden muž proměnil klidný kampus v peklo
1. srpna 1966 se na texaské univerzitě odehrála jedna z nejhorších střeleckých masakrů v americké historii. Charles Whitman, ozbrojený až po zuby, bezohledně střílel do nevinných lidí. Jeho krvavá msta si vybrala desítky obětí. Řada dalších obětí doplní černý seznam Paul Sonntag (18) před nedávnem dokončil střední školu. Na podzim se chystá na Coloradskou státní […]
Případ mrtvého faráře Sobka ovládl strach
Případ oběšeného faráře Sobka stále provází velký strach. Strach obyvatel Petrovic z oné noci i strach jen na tehdejší události vzpomínat, natož pak o nich vůbec hovořit. Přesto všechno se ale začala v roce 1993 podezřelá smrt děkana Sobka vyšetřovat, což přineslo celou řadu velmi znepokojivých zjištění. Jeho tělo bylo zohaveno Děkan Sobek zemřel 25. […]
Henri Charriére aneb Motýlek: Příběh muže, který uprchl ze slavného vězení
Filmové drama Motýlek, které mělo premiéru v roce 1973, nám připomnělo příběh muže, který jako jediný dokázal uprchnout z věznice na Ďábelských ostrovech ve Francouzské Guayaně, kde si odpykávali trest nejhorší zločinci. A i když se úspěšný snímek možná v něčem lišil od skutečnosti, autor knižní předlohy prý na natáčení osobně dohlížel. Zřejmě si chtěl […]
reklama
svět zločinu
Slavné útěky: Jiří Kajínek
Stále tvrdí, že je nevinný, několikrát se pokusil o útěk a ten poslední z něj udělal mediální hvězdu. Jiří Kajínek je pro naši justici recidivista a odsouzený vrah, který byl za dvojnásobnou nájemnou vraždu potrestán doživotním odnětím svobody. Mnoho lidí ale věří, že i když to rozhodně nikdy nebyl žádný andílek, tak činy, kvůli kterým […]
Frank Freshwaters: Muž, který utekl z „věznice Shawshank“
K dalším vězňům, jejichž příběh sloužil jako předloha k filmovému zpracování, patří Frank Freshwaters. Tomu se totiž v roce 1959 podařilo uprchnout z věznice v Ohiu a spravedlnosti unikal celých 56 let. Jeho příběh později inspiroval tvůrce dechberoucího snímku Vykoupení z věznice Shawshank, který měl premiéru v roce 1994. Jenže zatímco si filmový Andy v […]
Charles Whitman a jeho závěrečný akt: Jak padl střelec z texaské věže
Po hodinách hrůzy přišla chvíle konfrontace. Ozbrojené síly obklíčily věž, kde se zabarikádoval Charles Whitman. Následovala dramatická přestřelka, která ukončila jeho krvavou mstu. Až zelený ručník ukončí hrozný masakr K věži dorazí každý místní policista, který má ruce a nohy. Podobné manévry ozbrojených složek nemají v prostorách univerzity obdoby. Městské strážce pořádku doplní šerifovi zástupci i […]
Marie Ječmenová: Poslední tanec mladé matky
Možná to měl to být jenom vtip chudé mladé ženy. Ale stačilo pár tanečních kroků na poli před bachařem a smrtící výstřel ji poslal k zemi. Začátek šedesátých let minulého století přinesl do Československa první záchvěv uvolnění a brány komunistických věznic opustili první amnestovaní. Přesto dál docházelo k vraždám, které režim kryl, a dokonce i […]
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