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
Mezinárodní vesmírná stanice: Zrození technologického divu
Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) je technologický zázrak, který vznášející se 400 kilometrů nad Zemí spojil národy v kosmickém výzkumu. Jak začala její cesta a jaké výzvy přináší každodenní život astronautů v těsných modulech? Ponořte se do příběhu o odvaze, technologiích a nepřirozených podmínkách, které připomínají klášterní život. 400 kilometrů nad našimi hlavami se oběžné dráze […]
Věda a technika
Život ve stavu beztíže: Každodenní boje astronautů na ISS
Život na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) je plný fyzických a psychických výzev. Jak astronauti zvládají slabou gravitaci, přísnou hygienu a náročnou denní rutinu? Přečtěte si o realitě, kde i obyčejné čištění zubů je dobrodružstvím a káva může pocházet ze záchodu. Co způsobuje slabá gravitace? Chtěli jsme ukázat, že pomocí lékařů ze Země dokážeme sami použít […]
Věda a technika
Velký bílý žralok: Tajemství jeho rozmnožování a migrace
Velký bílý žralok je jedním z nejtajemnějších tvorů oceánů. Jak se rozmnožuje a jak daleko může plavat? Prozkoumejme tajemství jeho životního cyklu a migrace. Stěhování přes celý oceán. Bílí žraloci jsou schopni plavat tisíce kilometrů. Ví se například o samici, která se za méně než rok dostala od pobřeží Jihoafrické republiky do Austrálie a zpátky. […]
Věda a technika
Apendix, žlučník a ledviny: Zbytečné, nebo nenahraditelné?
Apendix, žlučník, ledviny – tyto orgány hrají v těle důležitou roli, ale přežít bez nich je možné. Od „zbytečného“ apendixu po životně důležité ledviny, moderní medicína a přirozené mechanismy těla umožňují život i po jejich ztrátě. Přečtěte si, jak tělo zvládá absence těchto orgánů. Apendix: K čemu je dobrý? Jde o červovitý přívěsek na konci […]
reklama
historie
Zajímavé orloje v Česku: Od Žatce po Olomouc
Pražský orloj je světovým unikátem, ale Česko ukrývá i další fascinující orloje a hodinové stroje. Od socialistického realismu v Olomouci přes chmelové motivy v Žatci až po pohádkové postavy v Ostravě – každý z nich má svůj příběh a kouzlo. Objevte jejich rozmanitost! Pražský orloj není v Česku jediný. Olomouc: Olomoucký orloj. Kontroverzním dílem je […]
Naděžda Krupská: Žena, které se bál i Stalin
Naděžda Krupská, manželka Vladimira Lenina, byla vzdělanou revolucionářkou, která se nebála postavit Stalinovi. Jak tato inteligentní žena ovlivnila sovětské školství a proč si získala respekt i nenávist? Přečtěte si příběh dámy, která zůstala nedotknutelná i v nejtemnějších časech. Manželka Vladimira Iljiče Lenina (1870–1924) byla mezi sovětskými komunisty zvláštním úkazem. Nepocházela totiž z dělnické rodiny, a […]
Mladí Němci proti Hitlerovi: Odboj v srdci nacistického režimu
Éra nacistického Německa je známá svou temnotou a utlačováním, ale i v této době existovaly skupiny mladých lidí, kteří se odvážili postavit proti režimu. Prozkoumejme jejich příběhy a motivace. Když se řekne protinacistický odboj, obvykle si lidé představí partyzány, parašutisty či třeba výrobce letáků a spojí si ho se zeměmi, které nacistické Německo obsadilo. Ovšem, […]
Vlad III. Dracula: Krutý kníže, nebo národní hrdina?
Vlad III. Dracula, známý jako Napichovač, byl obávaným vládcem Valašska, jehož kruté činy ho proslavily i zhanobily. Byl skutečně sadistickým tyranem, nebo hrdinou, který bránil svou zem před Turky? Ponořte se do jeho dramatického života. Sadista národním hrdinou Ačkoliv v dnešním Rumunsku a Bulharsku je díky bojům s Turky pokládán Vlad III. Dracula za hrdinu, […]
reklama
záhady a tajemství
Mýtus Draculy: Od historického knížete k upírovi
Když Bram Stoker v roce 1897 vydal svůj román o hraběti Draculovi, zrodil se mýtus o upírovi, který dodnes fascinuje svět. Jak se z rumunského knížete Vlada III. stal krvežíznivý hrabě? A co je na pověstech o Draculovi pravdy? Žil skutečný hrabě Dracula? A opravdu pil lidem krev? Když roku 1897 irský spisovatel Bram Stoker […]
Náboženské vize: Nebe, peklo a reinkarnace
Náboženství po celém světě nabízejí různé odpovědi na otázku, co nás čeká po smrti. Od křesťanského nebe a pekla přes hinduistickou reinkarnaci až po buddhistické bardo – každá víra má svou unikátní představu o posmrtném životě. Přečtěte si, jak různé kultury pojímají „onen svět“ a co nám tyto nauky mohou říct o lidské touze po […]
Konspirace a pravda: Zednáři, Novus Ordo a státní pečeť
Záhadné symboly na dolarové bankovce – od oka Prozřetelnosti po latinská hesla – vedou k otázkám: Jsou dílem svobodných zednářů, nebo iluminátů? A co znamená „Novus Ordo Seclorum“? Přečtěte si, jak vznikla státní pečeť USA, proč se objevila na dolaru a jaké pravdy se skrývají za konspiračními teoriemi. Stavba, kterou je třeba teprve dokončit Nejpodivnější […]
Vědecký pohled: Raymond Moody a zážitky blízké smrti
Raymond Moody přinesl vědecký zájem o zážitky blízké smrti a jeho kniha Život po životě změnila pohled na posmrtný život. Od pocitů vznášení se mimo tělo po setkání s jasným světlem – Moodyho výzkumy odhalují, co lidé prožívají na hranici smrti. Přečtěte si, jak jeho práce inspirovala debatu o existenci „onoho světa“. Slavný badatel Především […]
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