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
Kolovala v žilách Kašpara Hausera krev následníka trůnu? Moderní věda to vyvrací
Na jeho náhrobku v bavorském Ansbachu stojí: „Zde byl zabit tajemný od neznámého.“ Řeč je o nalezenci z Norimberka Kašparu Hauserovi, jehož původ je dodnes nevyřešenou záhadou. Šlo o podvodníka nebo ne? Po jeho smrti v roce 1833 se rozmáhá fantastická historka, která naznačuje, že Hauser je unesený princ pocházející z královské rodiny v Bádensku. […]
Věda a technika
Maliny: Pochutnávají si na nich už v pravěku!
Zdánlivě nenápadné letní ovoce je malý poklad s bohatou historií, špetkou tajemství a překvapivě velkou silou. Zajímá šéfkuchaře, gurmány, výzkumníky i malíře. Víte, proč jsou maliny duté nebo co mají společného s růžemi? Stačí pár slunečných dní a zahrady, lesy i trhy se zbarví do šťavnaté červené. Dozrávají maliny – ovoce, které chutná jako léto […]
Věda a technika
Pracovití, ale ne neunavitelní. Mravenci si dopřejí 250 zdřímnutí denně
Na první pohled vypadají jako dokonalí workoholici. Pochodují v nekonečných zástupech, nosí několikanásobek své hmotnosti a zdá se, že pracují bez jediné přestávky. Jenže i mravenci potřebují odpočinek. Nechodí však spát jako lidé. Místo osmihodinového spánku praktikují systém, který by mnozí manažeři označili za vrchol efektivity, a to stovky miniaturních zdřímnutí denně. Mravenčí kolonie připomíná […]
Věda a technika
Letadlová loď: Oáza pro stíhačky má vlastní operační sál a pomalý internet!
Rozlepí oči, dá si sprchu a vyrazí na snídani. Zbaští míchaná vajíčka s toastem, poté si vyslechne poradu s denními úkoly. Když vyšlápne několik schodišť, hučení motoru vystřídá šumění vln . Obléká si barevnou vestu a čeká, až vyšle do vzduchu první stíhačku. Stačí, aby se jen mihla v blízkých vodách a všichni ji v němém úžasu sledují. Demonstrace […]
reklama
věda a technika
Trajekty jako pilní dělníci moře: Co je pro ně velkou hrozbou?
Prázdniny a čas dovolených jsou před námi. Možná i vás brzy čeká cesta trajektem, ať už s vlastním automobilem, nebo v rámci nějakého výletu. Je plavba na trajektech bezpečná? Před jakým nebezpečím musí být jejich posádky na pozoru? Pokud vás zajímá, kdy historicky poprvé vyplula specializovaná trajektová loď, musíme si nejprve odskočit do Turecka. Psal se rok […]
Goliáš alias „broučí tank“: Pozemní drony ve službách nacistů
Výraz „dron“ se stal v současnosti hojně používaným. Nejčastěji se jím označuje bezpilotní letoun ovládaný dálkově, nebo létající autonomně podle předem definované trasy. Známe však i námořní drony operující na vodní hladině či pod ní. Pozemní drony? Ty mají dlouhou historii a zasáhly i do bojů druhé světové války. Vyvinout bojový prostředek ovládaný dálkově se snažily […]
Zmatky na Zemi: Místa, kde časová pásma nedávají smysl!
Kolik je hodin? Správná a univerzální odpověď zní: Záleží na tom, v jakém časovém pásmu se zrovna nacházíme! Pak už je všechno jasné. Anebo není? Poledne je ve chvíli, kdy máme Slunce nejvýše nad hlavou. Podle toho se seřídí hodiny na věži kostela a všichni to vezmou na vědomí. Jenže na jiném kostele, v jiném […]
15 otázek o majestátním hrochovi
Hroši obojživelní jsou zdánlivě pomalí a nemotorní, ale dokážou se rozběhnout rychlostí až 30 km/h, výjimečně i o něco více. Jejich hlas by přehlušil rockový koncert a pro lidi jsou nebezpečnější než žraloci! 1. Kde hroch žije? Dříve obýval téměř celou subsaharskou Afriku, ale kvůli úbytku prostředí a lovu jeho populace výrazně klesly. Dnes žije […]
svět zločinu
Neobjasněný mord na lovu: Kdo stál za smrtí přemyslovského knížete Břetislava II.?
Je 22. prosince roku 1100. Český kníže Břetislav II. vyráží na lov poblíž dnešního Zbečna. Místo návratu na Pražský hrad však přichází smrt. Muž na něj zaútočí kopím a panovník svým zraněním podlehne. Kdo atentát zosnoval a proč? Odpověď neznají ani historici po více než devíti stech letech. Zimní les je tichý a pokrytý sněhem. […]
Na čí pokyn zemřel Václav III.? Vražda mladého krále zůstává po 720 letech nevyřešenou záhadou
Šestnáctiletý český král Václav III. pobývá v srpnu roku 1306 Olomouci a připravuje tažení do Polska. Místo vojenského triumfu však přichází smrt. Poslední mužský potomek rodu Přemyslovců padá rukou vraha a české dějiny se během jediného dne obracejí naruby. Ani po více než sedmi stech letech není jisté, kdo tehdy vraždil, a právě to činí […]
Kníže Jaromír umírá na záchodě. Vrah mu probodne zadek oštěpem
Středověk rozhodně není doba jemných způsobů. Český kníže Jaromír to poznává krutě na vlastní kůži. Jeden bratr ho nechává vykastrovat, druhý oslepit a nakonec přichází smrt, která patří k nejbizarnějším vraždám českých dějin. Přemyslovský vládce totiž umírá při návštěvě latríny, probodnou ho oštěpem zezadu. A kronikáři si tenhle detail s chutí zapisují. Píše se rok […]
Bývalou drogovou šéfku odklidí z cesty zabiják na motorce
Jen co zabouchne dveře řeznictví a odvrátí hlavu od těhotné snachy, zamrzne ji krev v žilách. Opodál stojí muž s helmou na hlavě. Krutý závěr života, který připravovala ostatním, teď čeká ji. Dva výstřely ji zasáhnou přímo do hlavy. Od něžného pohlaví čeká člověk laskavý a až mateřský přístup. Pro Griseldu Blanco (1943–2012) to ale neplatí. […]
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