Bakterie chrání před antibiotiky bodyguard, popsali čeští vědci

Důležitý krok v boji s antibiotickou rezistencí, která patří mezi hlavní výzvy současné medicíny, udělali vědci z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ve spolupráci s Mikrobiologickým a Biotechnologickým ústavem. Podařilo se jim popsat, jakým způsobem se mykobakterie brání proti antibiotiku rifampicin.

Klíčovou složkou, která umožňuje bakterii unikat před působením antibiotika rifampicinu, je protein, který se jmenuje HelD. Účinně chrání bakteriální RNA polymerázu, což je enzym zodpovědný za přepis genetické informace z DNA. Tento proces je pro přežití bakterie naprosto zásadní.

„Díky pokročilému zobrazování pomocí kryogenního elektronového mikroskopu a vynikající biochemické analýze jsme dokázali do detailů popsat, jakým způsobem bílkovina HelD osvobozuje RNA polymerázu od antibiotika rifampicin,“ nastínil Tomáš Kouba, který v ÚOCHB vede vědeckou skupinu Kryogenní elektronové mikroskopie.

Rifampicin je antibiotikum, které patří mezi antituberkulotika spolu se streptomycinem, capreomycinem a cycloserinem. Je vysoce účinné (zatím nejúčinnější) proti infekcím vyvolaným bakteriemi Mycobacterium tuberculosis a Mycobacterium leprae – používá se tedy například proti tuberkulóze a lepře.

Klíčová role proteinu

HelD se chová jako buněčný bodyguard. Kdykoliv se při přepisu informace z DNA něco zadrhne, přispěchá na pomoc a nejinak je tomu i při podání rifampicinu. Antibiotikum se totiž snaží během přepisu DNA vyřadit ze hry RNA polymerázu. Nebýt HelD, celý proces by se zastavil a bakterie by zanikla. HelD se nepodvolí ani tak silnému antibiotiku, jakým je rifampicin používaný například k léčbě tuberkulózy nebo silného zápalu plic.

„Moderní metody strukturní biologie nám umožnily pozorovat, jakým způsobem HelD chrání bakterie před účinkem jedné ze skupin antibiotik na atomární úrovni,“ říká Tomáš Kovaľ z Laboratoře struktury a funkce biomolekul v Biotechnologickém ústavu.

Výzkumníci předpokládali, že HelD hraje v odporu proti působení antibiotik klíčovou roli. Zjistili ovšem, že je pro bakterie ještě významnější. HelD totiž RNA polymerázu nejen vysvobodí, ale zajistí také „recyklaci“ tohoto pro organismus klíčového enzymu. Putuje totiž s polymerázou znovu na úplný začátek DNA, kde se opět přepíše genetická informace a bakterie se může znovu začít množit.

ÚOCHB je vědecká instituce, součást Akademie věd, jejímž hlavním posláním je základní výzkum v oblasti chemické biologie a medicinální chemie, organické a materiálové chemie, chemie přírodních látek, biochemie a molekulární biologie, fyzikální chemie, teoretické chemie a analytické chemie. Soustředí se také na přenos výsledků základního výzkumu do praxe.

„Pochopení role proteinu HelD je zásadní pro lidský boj s antibiotickou rezistencí,“ doplňuje Libor Krásný, který vede vlastní výzkumnou skupinu v Mikrobiologickém ústavu, a dodává: „Díky našim aktuálním zjištěním je možné nasadit nové strategie v hledání účinnější antibiotické léčby.“

Rezistence vůči antibiotikům je sílící globální problém a na hledání slabého místa, kterým bakterie unikají léčbě, se soustředí nejvýznamnější světové výzkumné instituce.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Česko si pohoršilo v klimatickém indexu

Česká republika si o tři příčky pohoršila v každoročním indexu klimatických změn CCPI. Umístila se na 45. místě, čímž spadá do kategorie států s nízkým hodnocením.
před 23 hhodinami

Kůrovci disponují účinnou chemickou továrnou na štěpení celulózy, ukázal výzkum

Nový výzkum odhalil, že kůrovci jsou mnohem méně závislí na spolupráci s houbami, než se předpokládalo. Mohlo by to pomoci s jejich kontrolou, protože to naznačuje, že jejich šíření může být spojené se znečištěním ovzduší.
včera v 12:04‌‌

Rozmanitost Evropy a tajemství molekul. Do Česka míří nejprestižnější evropské granty

Evropská rada pro výzkum (ERC) vybrala 48 výzkumů, které dostanou v rámci grantů celkem 500 milionů eur (12,17 miliardy korun) na řešení vědeckých výzev, které vyžadují, aby výzkumníci spojili své znalosti. Dva z grantů letos míří do Česka. Každý z oceněných projektů dostane částku 8,5 milionu eur, v přepočtu 212 milionů korun.
včera v 12:00‌‌

Chlumský rybník se promění v útočiště původních druhů, hlavně mihulí a pstruhů

Z Chlumského rybníka u Volar na Prachaticku vznikne vodní oáza pro chráněnou mihuli potoční a pstruha obecného. Samotné obnově předcházel tříletý výzkum. Rybáři začali rybník vypouštět a odstraňují z něj současnou rybí obsádku, která neodpovídá přírodním podmínkám Šumavy. Vytvoří tak prostor pro původní druhy. Na projektu spolupracují vědci, město Volary, rybáři i Správa Národního parku Šumava.
11. 11. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.