Sciencemag.cz
Related Articles
Nové kandidáty na antibiotika proti bakteriím rezistentním na dosavadní léky se mohou nacházet uvnitř prionů, které jsou prozatím známé hlavně v souvislosti se smrtelnými degenerativními onemocněními mozku. Priony a prionové proteiny mohou skrývat krátké peptidy, tzv. „prioniny“, které dokážou zabíjet bakterie, vyplývá z nového výzkumu Pensylvánské univerzity.
Práce také vyvolává širší biologickou otázku: zda tyto proteiny mohou obsahovat skryté molekulární vlastnosti spojené s vrozenou imunitou.
Již dřívější studie naznačovaly tuto souvislost. Vědci informovali, že fragmenty některých proteinů, včetně amyloidu-beta, by mohly působit proti mikroorganismům. Nikdo však dosud systematicky neprohledával prionové a prionům podobné proteiny ve velkém měřítku s cílem objevit v jejich struktuře skryté antimikrobiální peptidy.
Tým z Pensylvánské univerzity použil platformu pro hluboké učení APEX 1.1 k prohledání 19,3 milionu krátkých peptidových fragmentů z 2 897 prionových a prionům podobných proteinů. APEX dokáže předpovědět antibiotickou aktivitu dané aminokyselinové sekvence a identifikoval tak 1 179 kandidátů na antimikrobiální peptidy. Vědci tuto novou třídu nazvali prioniny.
Výzkumný tým vybral 75 nejslibnějších peptidů pro experimentální testování na základě toho, jak dobře platforma vyhodnotila jejich účinnost proti 11 různým bakteriálním patogenům, včetně kmenů rezistentních vůči známým lékům. Z nich 59 inhibovalo alespoň jeden bakteriální patogen a 42 vykazovalo silnou aktivitu už při nízkých koncentracích (potenciálně důležité vzhledem k riziku vedlejších účinků).
Další experimenty naznačily, že mnoho z aktivních prioninů působí narušením bakteriálních membrán, což je běžný způsob fungování antimikrobiálních peptidů. Známky toxicity byly omezené a 16 aktivních peptidů nevykazovalo při nejvyšších testovaných koncentracích žádné měřitelné poškození červených krvinek ani lidských buněk.
Aby tyto poznatky ověřili, vědci otestovali na myších dva z nejslibnějších peptidů – jeden z houby a jeden ze škrkavky. Zjistili, že tento přístup snížil hladinu bakterií ve standardním modelu kožní infekce způsobené Acinetobacter baumannii, patogenem, který se jinak léčí obtížně. Jejich účinky byly srovnatelné s polymyxinem B a vědci u myší nezaznamenali žádný úbytek hmotnosti související s léčbou.
Marcelo D. T. Torres et al, Deep learning reveals antimicrobial peptides within prions, Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02408-1
Zdroj: Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania / Phys.org, přeloženo / zkráceno
