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
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 […]
Věda a technika
Démon alkohol: Jaké negativní dopady má na tělo?
Dlouhá léta vědci tvrdili, že umírněné pití alkoholu je pro lidské zdraví přínosnější než úplná abstinence. Nejnovější výzkumy však toto negují a naopak přicházejí s tvrzením, že jakkoliv umírněná konzumace alkoholu je vždy rizikem pro zdraví. Jak nám alkohol škodí? Umírněná konzumace alkoholu měla podle dřívějších studií snižovat riziko infarktu, zpomalovat řídnutí kostí neboli osteoporózu […]
reklama
zajímavosti
Vynikající lovci i mistři v plavání. Co všechno umějí tučňáci?
Patří mezi nejznámější tvory, které můžeme najít v chladných a ledových částech naší planety. Přesto první mořeplavci, kteří tučňáky zpozorovali, nejprve vůbec nemohli přijít na to, o jaké zvíře se jedná. Někteří je měli za opeřené ryby, jiní za nelétavé husy. A není se čemu divit, tučňák opravdu nevypadá jako ostatní ptáci a ani se tak […]
Psi a kočky: Z užitečných pomocníků domácími mazlíčky
K některým domestikovaným druhům zvířat mají lidé jiný vztah než k ostatním. Týká se to především psů a koček, které má dnes řada lidí doma pro potěchu, už neplní původní funkci, kvůli které k jejich domestikaci došlo. Lidé k nim nyní mají úplně jiný vztah než k ostatním domestikovaným zvířatům, dalo by se říci, že se k nim chovají spíše jako […]
Mount Rushmore: Svatyně demokracie v černých horách
Hlavy čtyř amerických prezidentů, vytesané do skály, se staly jedním ze symbolů Spojených států. Známé skalisko Mt. Rushmore se nachází v Černých horách, 244 jižně od Keystonu v Jižní Dakotě. Hlavy v žulových skalách jsou vysoké 18 metrů. Sochy dokončené v roce 1941 každý rok navštíví na 2 000 000 návštěvníků. Black Hills si bez nich nyní dokáže […]
Pelmel zajímavostí! Proč je zebra černobílá? A vidí psi černobíle?
Existuje spousta informací, bez kterých se v klidu obejdeme, ale na druhou stranu může být jejich znalost pro nás obohacením. Proč je zebra černobílá? A je víc bílá, nebo černá? Zebru, které se často přezdívá také „koník v pyžamu“, snadno poznají i nejmenší děti. A právě její typické pruhované zabarvení vyvolává otázku, jestli je bílá […]
reklama
záhady a tajemství
Novověké hledání věčného života aneb střípky z dějin alchymie
Vyrobit elixír života bylo největším snem středověkých i novověkých alchymistů. Pokusy získat látku, která by zajistila trvalý a nekonečný život, se dějinami táhnou jako červená nit. Emilia Marty, postava ze slavné hry Karla Čapka Věc Makropulos, se dožila pomocí elixíru života 337 let. Život už ji nudil, i tak ovšem toužila po dalších dávkách elixíru, […]
Tajemná Nessie: Plesiosaurus? A co když je to želva?
Vodní hladina se zčeří a v dálce je vidět potemnělý stín plující pod ní. V jednu chvíli, s falešnou vidinou soukromí, vystrčí nad hladinu svůj dlouhý krk.   Celý tvor má na délku mezi 15 až 20 metry. Lochnesská nestvůra či zkrátka Nessie plave na potopeném trůně nejslavnějších tajemných tvorů světa. V její spatření doufají […]
Tutanchamonova hrobka ukrývá 9 tun zlata
V hrobce jsou tisíce předmětů: Nádoby s oleji, vínem, truhlice plné oblečení, truhlice se stříbrem a šperky. Zlaté sandále, zlatá postel nebo zlatý trůn. Anebo velmi krásná – a samozřejmě zlatem zdobená – desková hra. Nechybí samozřejmě zbraně včetně velmi vzácných nožů s ostřím z meteorické oceli. A spousta věcí na okrasu, jako jsou sochy a sošky, hudební nástroje, […]
Osudy 3 pokladů: Vzácný kříž se sedmi smaragdy se nikdy nenašel
Z Nového Světa se do Španělska vrací dvě flotily plné pokladů, Nueva Españo Fleet pod velením kapitána Dona Juana Estebana de Ubilla a Tierra Firme Fleet, které rozkazuje Don Antonio de Echeverz y Zubiza. Ovšem 31. července 1715 ve dvě hodiny ráno, sedm dní po vyplutí z kubánské Havany, všech jedenáct lodí ztroskotá během hurikánu u východního pobřeží Floridy. […]
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