Úvodní stránkaAktualityO katedřeZaměstnanciVybavení a službyFotogalerieKontakty

Aktuality detail

21. únor 2020

Novinky z laboratoře molekulární biofyziky a farmakologie


Naše laboratoř na KBF dlouhodobě spolupracuje s kolegy z Chemistry Department University of Warwick (UK) na výzkumu biologicky aktivních metalohelikátů mimikujících peptidy.

Tento výzkum navazuje na původní výsledky získané nositelem Nobelovy ceny Jean-Marie Lehnem, který první popsal tzv."metalohelikáty" - organické komponenty šroubovicově sbalené okolo atomu kovu. Dosud však byly tyto sloučeniny většinou předmětem pouze základního akademického výzkumu v oblasti chemie jako zajímavé supramolekulární systémy.

Nedávno byla v prestižním časopise Chemical Science, vydávaném Královskou chemickou společností, uveřejněna studie vzniklá spoluprací týmů z University of Warwick, Biofyzikálního ústavu AVČR a naší laboratoře, která popisuje nové šroubovicové sloučeniny, působící podobným způsobem jako obranné bílkoviny přirozeně syntetizované mnoha bezobratlými, rostlinami a živočichy.

   

 Zmíněná studie popisuje syntézu sady malých organických sloučenin, které se samy sbalují okolo atomů železa za vzniku šroubovicových struktur. Výsledné metalohelikáty vykazují pozoruhodnou antibiotickou aktivitu podobnou aktivitě vykazované antimikrobiálními peptidy. Metalohelikáty účinně působí vůči celé řadě mikrobů včetně Gram-pozitivních bakterií Staphylococcus aureus rezistentních k meticilinu i Gram-negativních mikrobů Escherichia coli a jsou schopny úspěšně překonat rezistenci vůči dosud používaným antibiotikům.

     Současně bylo prokázáno, že tyto nové metalohelikáty se účinně akumulují v nádorových buňkách, přičemž významná frakce těchto sloučenin proniká do jádra, kde interagují s jadernou DNA. Některé z těchto metalohelikátů vykazují vysokou afinitu k DNA a účinně vyvolávají agregaci a kondenzaci genetického materiálu. Tato jejich schopnost úzce souvisí s inhibičním působením na enzymy procesující DNA.

     Výše zmíněné metalohelikáty mají nesporné výhody oproti peptidům, pokud jde o jejich využití jako potenciálních farmak. Tato výhoda spočívá především v tom, že metallohelikáty. na rozdíl od peptidů, nejsou štěpeny proteázami dříve, než uplatní svou biologickou funkci. Kromě toho jejich syntéza je relativně snadná a levná, jsou stabilní a rozpustné ve vodě, což je činí velmi vhodnými kandidáty pro využití ve farmakologii jako peptidová mimetika.

     Na těchto studiích se významnou měrou kromě zaměstnanců laboratoře podílel také student doktorského studia O. Hrabina.

 

Reference:

Simpson D. et al., Metallohelices that kill Gram-negative pathogens using intracellular antimicrobial peptide pathways. Chem. Sci. 2019, 10, 9708-9720.

Hrabina O. et al., Optically pure metallohelices that accumulate in cell nuclei, condense/aggregate DNA and inhibit activities of DNA processing enzymes. Inorg. Chem. 2020, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c00092

https://www.chemistryworld.com/news/metallohelices-emulate-antimicrobial-peptides/4010462.article


Autor: Prof. RNDr. Viktor Brabec, DrSc., Prof. RNDr. Jana Kašpárková,

Aktuality

Zobrazit všechny aktuality

Katedra biofyziky

Přírodovědecká fakulta

Univerzita Palackého v Olomouci

© 2011 Katedra biofyziky
Vyrobil: Tvorba www stránek | Artprodesign.com