Boj proti bakteriím pomocí antimikrobiálních peptidů

Tým vědců z institutu CEITEC Masarykovy univerzity vedený Robertem Váchou nedávno objevil, jak ohebnost antimikrobiálních peptidů ovlivňuje jejich schopnost bojovat proti bakteriím. Vědci popsali, jak efektivně využít ohebnosti peptidů při návrhu nových potenciálních léčiv. Závěry jejich studie byly nedávno zveřejněny ve vědeckém časopise eLife.

Antimikrobiální peptidy jsou součástí přirozené imunitní schopnosti mnoha různých organismů. Tento druh peptidů působí jako účinná antibiotika a vykazují velký potenciál pro vývoj nové generace léčiv. Bakterie jsou obaleny tenkou membránou, která působí jako ochranná vrstva před okolním prostředím. Antimikrobiální peptidy jsou schopné tyto membrány narušit a účinně eliminovat patogeny.

„Bohužel není jasné, jaké vlastnosti peptidů jsou nezbytné pro narušení bakteriálních membrán.  Data ukazují, že zejména prolinový / glycinový ohyb v helikálních peptidech je důležitý a může zvyšovat, ale i snižovat antimikrobiální aktivitu. Zkoumali jsme tedy chování řady peptidů s ohybem a bez ohybu, abychom vysvětlili jeho účinky,“ popisuje Vácha. Správné porozumění antimikrobiálním peptidům a jejich mechanismu poskytuje důležité vodítko při navrhování bezpečnějších a účinnějších molekul, které by se jednou mohly stát léčivy.

„Ke studiu působení antimikrobiálních peptidů jsme využili nejmodernější superpočítače, která jsou k dispozici na institutu CEITEC Masarykovy univerzity. Na základě simulací jsme zformulovali hypotézu, která spojuje strukturní vlastnosti peptidu s jeho aktivitou. Nakonec jsme dokázali potvrdit naši hypotézu laboratorními experimenty, při kterých jsme měřili množství fluorescenčního barviva, unikajícího přes poškozené membrány,“ popsala tento proces Alžběta Türková, první autorka publikace. Laboratorní experimenty byly provedeny ve spolupráci s vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského.

Nejdůležitějším závěrem této studie je ukázání případů, při kterých je zvýšená ohebnost peptidu prospěšná a kdy je naopak nutná tuhost pro navýšení antimikrobiálního účinku. „Získané znalosti o molekulárních mechanismech by mohly být použity při navrhování účinnějších antimikrobiálních peptidů nebo méně toxických peptidů roznášejících léčivo po těle," uzavřel Robert Vácha, korespondenční autor studie.

Výzkum byl podpořen z prostředků Grantové agentury České republiky a Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky.

Úplnou publikaci si můžete přečíst zde HERE.  

Autor: Ester Jarour

Převzato z: