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
Vznik lékařského znaku: Dávné medicínské tradice
U nás je běžně používaným lékařským znakem číše, kterou ovíjí tenký hádek. Můžeme ji najít u lékařů, lékáren i nemocnic. V předešlém znaku lékařského stavu však nebyla číše, nýbrž hůl. Ovšem ani ta nesahá k prvopočátkům lékařství starověkého Řecka. Zcela původně a primárně byla ve znaku lékařů špejle s červem…   Nebezpečná drakunkulóza Řecká medicína […]
Věda a technika
První modely vláčků: Německý Märklin převálcoval konkurenci
„Neruš. Lepím kamínky do kolejiště,“ odsekne kluk poté, co ho máma už potřetí volá k večeři. Soustředěně pracuje a najíst se půjde teprve až svoje dílo dokončí. Máma si povzdychne, ale vlastně je ráda. Konečně něco, co jejího syna odtrhlo od věčného koukání do počítače. Budování modelových kolejišť je zábava, která u nás zažívá zlaté období […]
Věda a technika
Duga: Ruský datel klepe po celém světě
Roku 2015 odjíždí z Mezinárodního filmového festivalu Sundance hrdě s cenou poroty kontroverzní snímek Ruský datel. Nabízí nepříliš uvěřitelnou teorii, že černobylská havárie je ve skutečnosti plánovaná exploze k zakrytí stop po prodělečném a nefunkčním systému včasné výstrahy. Ten skutečně existuje, byť o něm paradoxně první vědí radioamatéři. Píše se rok 1976 a v jednom […]
Věda a technika
Na nejstarším dochovaném globu od kartografa českého původu chyběla Amerika
Baví vás zeměpis? Píchnete prstem do globusu a představujete si, jaké by to bylo ocitnout se najednou v neznámých krajích? Příběh vzniku nejstaršího dochovaného globusu můžeme označit za stejně dobrodružný, navíc v něm má prsty muž s českými kořeny. Vydejte se s námi proti proudu času navštívit tvůrce prvního globu. Ocitáme se v roce 1492. Připomíná vám ten letopočet něco? […]
reklama
lifestyle
Fotbal zakazoval i anglický král
Míčové hry se objevují už ve starověku. Včetně té, při které se do kulaté věci kope a svádějí se o ni líté boje. Za kolébku moderního fotbalu ale můžeš považovat Anglii. Tam se už ve 13. století kope ostošest. Derby dvou týmů může i dnes skončit pořádnou rvačkou, po které padnou tresty. Není to žádná […]
Zubní hygiena všeho druhu: Cesta k zářivému úsměvu
Každý z nás jistě touží po zdravých zubech. Cesta k nim spočívá zejména v důkladné zubní hygieně. Kvalitní zubní kartáčky mají rovný zástřih štětin a malou hlavu. Doporučuje se používat kartáček střední tvrdosti vláken, tzv. medium. Příliš měkký zubní kartáček nebývá dostatečně účinný a naopak přehnaně tvrdý kartáček, pokud není správně používán, nám může poškodit […]
Televize aneb jak se dostal pohyblivý obraz do domácností
Je to k nevíře, ale televize není o mnoho mladší než rádio. Jistou dobu probíhaly výzkumy obou zařízení paralelně a princip televizního vysílání v mnohém vychází právě z rádia. Přesto se na jejím vývoji podílelo mnoho vynálezců a od prvního konceptu až po první funkční zařízení uběhlo skoro 80 let. Tři úkoly pro vynálezce Za první krok, směřující […]
Hells Angels: Andělé, co přináší smrt
Woodstock, který se odehraje v létě roku 1969, nese podtitul „tři dny míru a hudby“. Přestože na místo dorazí víc než půl milionu návštěvníků, během festivalu dojde jídlo i voda, silnice jsou ucpané, stát vyhlásí místo konání jako oblast humanitární katastrofy – celá akce proběhne v míru, klidu a na pohodu. Jenže to je kouzlo okamžiku. V ten […]
reklama
historie
1962: Svět na pokraji jaderné apokalypsy
Zřejmě nikdy svět nebyl tak blízko ke kompletnímu zničení jako na podzim roku 1962. Druhá polovina října byla skutečně horká, jaderné střely již byly odjištěny a připraveny zasáhnout svůj cíl… V říjnu 1962 si americký prezident John F. Kennedy v Oválné pracovně Bílého domu prohlíží fotografie. Ovšem nejsou to snímky z nějakého rodinného alba, nýbrž […]
2. světová válka: Jak proběhlo obsazení Československa?
S tím, jak narůstá moc nacistů, zaměří své choutky na okolní státy. V roce 1938 nejprve anektují Hitlerovo rodné Rakousko a poté zaměří pozornost na Československo. To už zástupci mocností Dohody tuší, že se blíží konflikt, ale za každou cenu se mu snaží zabránit. Dnes se tomu říká „politika appeasementu“. A tak na setkání v […]
Klíčový moment druhé světové války? Vylodění v Normandii
Zatímco německá armáda už v roce 1944 ustupuje z východní fronty a v Tichomoří Američané dobývají jedno japonské území za druhým, přijdou Spojenci s plánem na sevření Němců do kleští tím, že ve Francii otevřou druhou frontu. Plán dostane název operace Overlord a Spojenci na něm pracují už od května 1943. Němci invazi sice očekávají, […]
Jak končila 2. světová: Svržení atomových bomb a kapitulace Japonska
Zatímco v Evropě už je zřejmé, že válka brzy skončí, v Tichomoří se Japonci na jaře roku 1945 stále brání zuby nehty všemi prostředky včetně sebevražedných zbraní. Boj o malý ostrov Okinawa skončí obrovskými ztrátami Američanů, kteří se proto děsí, kolik životů je bude stát invaze na hlavní japonské ostrovy. Ta však už nakonec nebude […]
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