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
Čtyři léčebné postupy, které se staly smrtícími omyly medicíny
Dějiny medicíny jsou plné objevů, které posunuly lidstvo vpřed, ale i postupů, nad nimiž dnes zůstává rozum stát. Vedle geniálních inovací se totiž po staletí používaly metody, které pacienty spíše ničily než léčily. Ačkoliv lékaři jednali s dobrým úmyslem, jejich postupy často způsobovaly nesnesitelnou bolest, těžké infekce nebo je dostávaly na hranici života a smrti. […]
Věda a technika
Co skrývá váš mozek? Fascinující fakta a překvapivé souvislosti
Představte si vesmír ukrytý ve vlastní hlavě – nekonečně aktivní, i když spíte. Takový je lidský mozek: fascinující, složitý a plný tajemství. Vědci se ho snaží pochopit už po staletí, přesto zůstává spousta otázek bez odpovědi. Podívejme se na některé z nich a zjistěme, co o tomto zázračném orgánu zatím víme. Mozkové buňky se tvoří […]
Věda a technika
Ochránkyně goril prohraje boj s pytláky
Vypadá to jako by se ložnicí prohnalo tornádo. Zem pokrývají střepy a převrácený nábytek. Uprostřed všeho leží bezvládné tělo. Na stole paradoxně leží cestovní pas a hotovost v podobě tisíce dolarů, a tak o loupeži nemůže být řeč. Afričtí domorodci přezdívají vědkyni Dian Fosseyové (1932–1985) njiramačabeli, tedy v překladu osamělá žena v pralese. A právě samota společně s tvrdohlavou […]
Věda a technika
Výr velký: Neohrožený predátor a zvěstovatel smrti
Slunce pomalu mizí za obzor a na větev téměř neslyšně usedá velká sova. Vypadá to, že kouká do dáli, ve skutečnosti poslouchá zvuky lesa. Eviduje každé prasknutí větvičky i zaševelení listu. Zničehonic se zvedne a o pár chvil později už drží v zobáku kořist. Latinské jméno bubo bubo vykouzlí úsměv na rtech, jenže jedna z největších […]
reklama
záhady a tajemství
Bismarck – symbol síly i zkázy. Jak skončila nejmocnější loď Třetí říše
Bismarck patřil k největším a nejmocnějším bitevním lodím, jaké kdy Německo postavilo. Jeho osud se stal symbolem pýchy i tragédie nacistického námořnictva. Na vodu byl spuštěn za osobní účasti Adolfa Hitlera a měl narušovat spojenecké zásobovací trasy. Jen o několik let později však skončil na dně moře po dramatické bitvě v Dánském průlivu. Z více […]
Záhada jménem Dívčí válka: Válčily Češky, nebo Moravanky?
Pověst o Dívčí válce, která se měla odehrát po smrti kněžny Libuše, je jedním z nejznámějších příběhů naší historie. Měla to být válka mezi ženami, které se vzbouřily proti mužům a chtěly získat moc. Pověst nám vypráví, že se děvčata usadila na hradě Děvín, který stál naproti Vyšehradu. Vůdkyní je Vlasta, která se snaží vybojovat […]
Tajemný vodník: Jak se proměňoval v naší literatuře?
Ve stínu vrb u ztichlého rybníka sedí postava, která se v českém kulturním prostoru pohybuje mezi tajemstvím, mystikou a každodenním životem. Kdo to je? Vodník. Nejde o pouhé strašidlo z vody, ale o bytost, která v sobě spojuje prastarou slovanskou víru, lidové podání i literární představivost. Je zelený, vlhký a vždycky trochu podivín. Někdy straší, […]
Z čeho byla stvořena biblická Eva? Žebro to možná nebylo.
Genesis znamená řecky „zrod“. A právě v Genesis neboli První knize Mojžíšově se dočteme o biblickém pojetí nejstarších dějin Země i našeho rodu. „Protož uvedl Hospodin Bůh tvrdý sen na Adama, i usnul; a vyňal jedno z žeber jeho, a to místo vyplnil tělem. Z toho žebra, kteréž vyňal z Adama, vzdělal Hospodin Bůh ženu.“ […]
záhady a tajemství
Kdo straší na Čachtickém hradě a Kežmaroku?
Bílý opar se pomalu sune kolem zdiva. Chvílemi se zdá, jakoby nabíral lidskou podobu, chvíli zase připomíná nic neříkající shluk páry. Tak má vypadat jedno ze strašidel proslulého Čachtického hradu. Traduje se, že jde o některou z neholých dívek umučených sadistickou hraběnkou Alžbětou Báthoryovou, respektive Nádašdyovou (1560–1614). Ruinami hradu se prý toulá také její pravá […]
Rakousko strašidelné: Kde i dnes potkáte císařovnu Sissi?
Skvostných 16 křídel s 17 dvory. To je Hofburk, okázalý palácový komplex v centru Vídně a do roku 1918 rezidence Habsburků. Počátky Hofburku, česky Dvorního hradu, ale sahají až do 13. století. Málokdo ví, že do tehdejší podoby pevnosti se čtyřmi věžemi ho nechá dostavět král železný a zlatý, tedy Přemysl Otakar II. (1233–1278). Toho […]
Perníková chaloupka a realita: Překvapivé paralely mezi pohádkou a skutečným světem
Příběh o Jeníčkovi a Mařence zná každé dítě. Děsivá pohádka o kruté čarodějnici, která láká děti do domku z perníku, aby je pak upekla v peci. Děti ji však přelstí, a babizna nakonec umírá ve vlastním ohni. Takto příběh zaznamenali bratři Grimmové v roce 1812, ale mnozí historici a badatelé se domnívají, že tato verze […]
Biblická hádanka: Byla Babylonská věž v Babylonu?
Až k mrakům se tyčí ohromná věž, stavba vystavěná k slávě člověka. A tehdy Bůh zakročí. Jedinou řeč rozdělí na celou řadu a lid rozežene po celé zemi. Kdo by ten biblický příběh neznal? Existovala bájná věž doopravdy? S nejvyšší pravděpodobností ano, když odmyslíme příběhové zveličení. Kde ji hledat? Podle jedněch jde o zikkurat v […]
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