Domů     Objevy
V CEITECu navrhli peptidy schopné ničit bakterie a rakovinné buňky
Jan Zelenka 29.8.2024

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.

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.

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 a fotografie
Související články
Leukémie je obávané nádorové onemocnění. Na Západě se u starších dospělých objevuje nejčastěji takzvaná chronická lymfocytární leukémie (CLL). Vědci nyní učinili velmi zajímavý objev, vztahující se k boji proti této nemoci. CLL se týká bílých krvinek označovaných B lymfocyty. Ty se nekontrolovatelně množí, takže jejich počet v krvi, kostní dřeni a lymfatických uzlinách rychle roste. […]
Objevy 29.8.2026
Vědkyně a vědci z Chemické sekce Přírodovědecké fakulty UK pod vedením Pavly Eliášové ve spolupráci s Tomášem Hrbkem z Matematicko-fyzikální fakulty UK vyvinuli pokročilou fotokatodu, která pomáhá měnit skleníkový plyn oxid uhličitý na čistý etanol za pomoci slunečního světla. Nová technologie řeší letitý problém rozpadu materiálu ve vodě, dosahuje rekordní účinnosti přeměny a otevírá cestu […]
Objevy Příroda 27.8.2026
To, co bylo dlouho považováno za genetický „šum“, se ukazuje jako významná součást regulační sítě na úrovni buňky i celého organismu. Tvrdí to mový přehledový článek vědců z MBÚ AV ČR, který se věnuje tzv. dlouhým nekódujícím RNA. To, co biologové po desetiletí označovali za „nekódující RNA“, nemusí být ve skutečnosti tak nekódující, jak se […]
Objevy Příroda 6.8.2026
Fytoakustika patří mezi nové vědní obory, které zásadně mění naše představy o životě rostlin. Ještě před několika desetiletími byly rostliny považovány za tiché a pasivní organismy, které pouze reagují na změny prostředí. Moderní výzkum však ukazuje, že skutečnost je mnohem zajímavější. Rostliny totiž dokážou své okolí vnímat prostřednictvím mechanických podnětů a samy také vydávají zvuky […]
Objevy Příroda 16.7.2026
Připomíná to námět apokalyptického seriálu The Last of Us. A skoro mrazí při představě, že podobné horory probíhají v přírodě běžně – s tím rozdílem, že nejde pouze o infekce parazitickou houbou a že predátor dokáže ovládat jen vývojově nesrovnatelně jednodušší živočichy, než je člověk. Najít skutečné zombie není nic nemožného ani v naší přírodě. Stačí […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Smolný den: Čtyři tragédie zrovna na pátek třináctého
epochaplus.cz
Smolný den: Čtyři tragédie zrovna na pátek třináctého
Jaký tropický cyklón si vezme nejvíc životů? Bezkonkurenčně Bhola. Jméno dostane po největším z bangladéšských ostrovů. Zformuje se 8. listopadu roku 1970 nad Bengálským zálivem a vydá se zdrtit Východní Pákistán (dnešní Bangladéš) i část Indie. Zabíjí i na pátek 13. EpochaPlus.cz vám přináší sérii tragických událostí, které jen přilily do kotlíků pověr o neštěstí
Polští odbojáři se mstili za vězně z Pawiaku
historyplus.cz
Polští odbojáři se mstili za vězně z Pawiaku
Pawiak pomstíme! Právě tento nápis zaplaví ke konci roku 1942 varšavské ulice. Polští odbojáři už mají plné zuby toho, jak nacisté zacházejí s vězni v místním žaláři, a rozhodnou se okupantům pustit žilou. Vyšlápnou si na obyčejné bachaře i na tu nejodpornější nacistickou „svini“!   Stavět se začíná v roce 1830 a dokončena je o šest let
LITOMĚŘICKÝ ADVENTNÍ JARMARK
epochanacestach.cz
LITOMĚŘICKÝ ADVENTNÍ JARMARK
Hrad v Litoměřicích připravil den plný vánoční inspirace, tradičních řemeslných výrobků, originálních dekorací a drobných dárků pro vaše blízké. Chybět nebudou ani pekařské a cukrářské dobroty, voňavé pochutiny a pestrý doprovodný program. Na své si přijdou také děti, pro které budou připraveny tvořivé dílničky s vánoční tématikou a setkání se živými zvířátky. Můžete se přihlásit
Vrah David Berkowitz: Prý zabíjel kvůli démonickému psovi!
enigmaplus.cz
Vrah David Berkowitz: Prý zabíjel kvůli démonickému psovi!
New York ochromí série brutálních útoků a policie dlouhé měsíce marně pátrá po jejich pachateli. Když je David Berkowitz konečně dopaden, přijde s děsivým vysvětlením. Vraždit mu prý přikazoval dé
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
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