Alotaketaly: Unikátní sesterterpenoidy z mořských hub rodu Hamigera

Jiří Patočka

     Sesterterpenoidy (C-25 terpenoidy) jsou méně běžná, ale strukturálně velmi různorodá třída přírodních produktů nacházených především v mořských organismech. Mezi nimi se v poslední době objevují alotaketaly, vyznačují se zcela novým typem uhlíkového skeletu, pojmenovaným „alotane“, který nebyl doposud nepopsán u žádných jiných přírodních látek. Alotaketaly tak představují zcela novou třídu sesterterpenoidů. Tyto přírodní produkty, které byly izolovány z mořské houby rodu Hamigera sbírané v okolí Papua-Nové Guineje, vynikají jak strukturální jedinečností, tak silnou biologickou aktivitou, zejména modulací cyklického adenosinmonofosfátu (cAMP) v buněčných signálních drahách (Sengupta et al., 2018). Po prvotním objevu alotaketalu A a B (Forestieri et al., 2009) byly isolovány i příbuzné analogie z jiných mořských hub, což naznačuje širší výskyt sesterterpenoidů alotanového typu v mořském prostředí. Tento článek shrnuje současné poznatky o struktuře, bioaktivitě, biosyntéze a syntetickém potenciálu alotaketalkových sesterterpenoidů.

     Alotaketaly A a B byly izolovány klasickými metodami extrakce a chromatografické separace z dichlormethanové frakce mořské houby Hamigera sp. Rod Hamigera má obvykle masivní, polštářovité až nepravidelné tvary a mají úlohu filtrátorů. Struktury alotaketalů byly determinovány kombinací 1D a 2D NMR spektroskopie a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií. Obě molekuly obsahují tricyklickou alotanovou kostru – spiroketalový systém s hydrobenzopyranovým členěním, což představuje významný odklon od běžných triterpenoidních skeletů. 

Terčovník zední (Xanthoria parietina) a jeho současný význam

Jiří Patočka, Dominik Kružík, Jana Jakubcová

     Terčovník zední (Xanthoria parietina) je jedním z nejznámějších a nejhojnějších lišejníků – foliózní („listovitý“) symbiotický organismus, tvořený spojením houbového partnera (mykobionta) a zelené řasy, obvykle z rodu Trebouxia. Tento lišejník je rozšířen kosmopolitně a roste na různých substrátech – včetně kůry stromů, kamenů, zdi a střešních tašek – což z něj činí modelový organismus pro ekologické a biologické studie (Honegger, 1996). 

Terčovník zední (Xanthoria parietina). Foto: Dominik Kružík.

Pygocentrus nattereri (red-bellied piranha) and its interesting facts

 Jiří Patočka, Jana Jakubcová, Sandra Maria Barbalho

     Pygocentrus nattereri (Kner, 1858) is a species of freshwater fish belonging to the order Characiformes and the family Serrasalmidae, which include piranhas with characteristic dental morphology and predatory lifestyle. Few species have gained greater notoriety than the voracious red-bellied piranha, a common predatory fish of the Amazon and other South American rivers (Fowler, 1950; Goulding, 1980). This species of piranha is one of the best-known representatives of the genus Pygocentrus and is commonly referred to as the red-bellied piranha. This species is an iconic representative of the neotropical freshwater systems of South America and a model organism in ecological, genetic and evolutionary research.

Maresin 1 (MaR1): Specializovaný pro-resolvingový lipidový mediátor

Jiří Patočka

     Specializovaný pro-resolvingový lipidový mediátor (SPM) je biologicky aktivní tuková (lipidová) molekula, která aktivně ukončuje zánět a podporuje hojení tkání. Nejde tedy jen o „tlumení“ zánětu, ale o řízené spuštění fáze jeho vyřešení (resolution). Když v těle vznikne zánět (např. při infekci nebo poranění), probíhá ve třech hlavních fázích:

1. Vznik zánětu – aktivace imunity

2. Průběh zánětu – boj s patogenem / oprava poškození

3. Vyřešení zánětu (resolution) – zastavení reakce a návrat k normálu

Právě třetí fázi aktivně řídí SPM.

     Maresin 1 (MaR1), oficiálně 7R,14S-dihydroxy-4Z,8E,10E,12Z,16Z,19Z-docosahexaenová kyselina, je biologicky aktivní lipidový mediátor vznikající z docosahexaenové kyseliny (DHA), významné omega-3 polyenové mastné kyseliny. Tato molekula je členem širší rodiny specializovaných pro-resolvingových mediátorů (SPM, specialized pro-resolving mediators), které v těle aktivně řídí ukončení zánětlivé reakce a podporují obnovu tkání, na rozdíl od klasických pro-zánětlivých mediatorů (Saito-Sasaki et al., 2022).  Chemicky je MaR1 charakterizován dvěma chirálními hydroxyskupinami na uhlících 7 a 14 a sestavou konjugovaných dvojných vazeb, jež jsou klíčové pro jeho biologickou aktivitu (Im, 2020).

Maresin 1

Neuroprotektivní peptidy ruduch (Rhodophyta)

Jiří Patočka, Patrik Olekšák

     Ruduchy neboli červené řasy (Rhodophyta) jsou eukaryotní organismy připomínající rostliny, ale zároveň se od rostlin v některých znacích liší tak významně, že bývají řazeny samostatně. Jsou ale příbuzné rostlin a v některých systémech se sdružují společně s rostlinami ve skupině Archeplastida. Většina druhů ruduch je mnohobuněčných a 90 % z nich žije v mořích, hlavně v tropických vodách. Ruduchy představují bohatý, avšak nedostatečně prozkoumaný zdroj bioaktivních peptidů s neuroprotektivním potenciálem. Tento článek shrnuje současné poznatky o neuroprotektivních peptidech izolovaných z ruduch, jejich mechanismech účinku a perspektivách pro výzkum neurodegenerativních onemocnění. Peptidy z ruduch vykazují schopnost modulovat klíčové patologické procesy, včetně oxidačního stresu, neuroinflammace, agregace patogenních proteinů a dysfunkce mitochondrií.

Outkovka pestrá (Trametes versicolor): Léčivá houba

Jiří Patočka, Radoslav Patočka, Jeroným Krištof

     Outkovka pestrá (Trametes versicolor (L.) Lloyd) je kosmopolitně rozšířená dřevokazná houba z čeledi troudnatcovitých (Polyporaceae). Jde o významný dekompozitor dřeva, způsobující bílou hnilobu, a zároveň objekt intenzivního biomedicínského výzkumu díky svým imunomodulačním a protinádorovým polysacharidům, především polysacharidu K (PSK) a polysacharidu peptidu (PSP). Tento článek shrnuje taxonomii, ekologii, biochemické vlastnosti a klinický potenciál této houby. Outkovka pestrá tvoří jednoleté, kloboukaté plodnice, často uspořádané do střechovitých trsů. Klobouk je plochý, tenký (1-3 mm) a charakteristický mnohobarevným pásováním v odstínech hnědé, šedé, modravé, černé a rezavé. Spodní stranu tvoří jemné, bílé až krémové póry. Hyfový systém je trimitický (přítomny generativní, skeletové a vazbové hyfy), což je adaptace pro efektivní rozklad dřeva (Gilbertson & Ryvarden, 1986; Ryvarden & Gilbertson 1993).

Outkovka pestrá (Trametes versicolor). Foto: Radoslav Patočka

Dlouhověký lišejník Rhizocarpon geographicum (mapovník  zeměpisný) a jeho využití při datování holocénních geomorfologických jevů

Jiří Patočka, Jeroným Krištof, Radoslav Patočka

     Rhizocarpon geographicum (L.) DC., v češtině známý jako mapovník zeměpisný, je krustózní (korovitý) lišejník z čeledi Rhizocarpaceae. Jeho výrazně žlutozelené až sírově žluté stélky, rozdělené černými prasklinami na mozaiku připomínající mapu, mu daly vědecké i lidové jméno. Tento druh je jednou z ikonických organismů extrémních prostředí a získal klíčový význam v biogeografii, ekologii a zejména v geochronologii jako nástroj pro datování expozice povrchů (lichenometrie). Rod Rhizocarpon je taxonomicky složitý, obsahující stovky druhů, často obtížně rozlišitelných. Mapovník zeměpisný je považován za komplex blízce příbuzných druhů nebo poddruhů, jejichž přesné určení často vyžaduje molekulárně-biologické metody (Muggia  et al., 2010). Tvoří tenkou, pevně přirostlou krustu složenou z areolí (zrníček), které jsou obklopeny výrazným černým prohyfem (prýmkem). Apothecia (plodnice) jsou černá, vnořená do středu areol. Fotobiontem je jednobuněčná zelená řasa rodu Trebouxia.

Viskosamin: 3-alkylpyridiniový alkaloid z mořské houby Haliclona viscosa

Jiří Patočka 

     Viskosamin je biologicky aktivní 3-alkylpyridiniový alkaloid, izolovaný z mořské houby Haliclona viscosa, mořské houby rozšířené v chladnějších vodách Atlantiku a Severního moře (např. Island, Norsko, Britské ostrovy) (Volk & Köck, 2003). Mořské houby (Porifera) jsou významným zdrojem sekundárních metabolitů s rozmanitou chemickou strukturou a biologickou aktivitou. Takovou látkou je i viskosami, metabolit, který vykazuje výrazné bioaktivity, včetně antimikrobiálních, cytotoxických a neuroaktivních účinků, a představuje chemicky i biologicky zajímavou třídu přírodních produktů s potenciálem pro farmaceutický vývoj (Timm et al., 2008; Peña et al., 2015). Článek shrnuje současné poznatky o jeho struktuře, syntéze, mechanismu účinku a perspektivách dalšího výzkumu.

Ternatin: Strukturální charakteristika, biologické mechanismy a terapeutický potenciál

Jiří Patočka

     ernatin je cyklický peptid, který patří do rodiny makrocyklických přírodních produktů. Peptidy představují významný zdroj farmakologicky aktivních látek. Je tvořený sedmi aminokyselinami uzavřenými peptidovou vazbou do makrocyklu. V jeho molekule je několik N-methylovaných aminokyselin. Poprvé byl isolován ze semen Clitoria ternatea (Fabaceae), rostliny tradičně používané v asijské medicíně (Kryzhak ez al., 2022). Nedávné studie odhalily, že ternatin a jeho syntetické deriváty, zejména ternatin-4, selektivně inhibují eukaryotickou translaci vazbou na elongační faktor eEF1A ve formě ternárního komplexu, což má důsledky pro regulaci proteinové syntézy a antiproliferativní účinky v buňkách rakoviny (Meilawati et al., 2025). Cílem této práce je shrnout současné poznatky o struktuře, molekulárních mechanismech, biologických aktivitách a terapeutickém potenciálu ternatinu a jeho analogů. V posledních desetiletích přitahuje pozornost díky svým výrazným biologickým účinkům, zejména v oblasti regulace metabolismu glukózy a inhibice proteosyntézy. Tento článek shrnuje současné poznatky o chemické struktuře ternatinu, jeho mechanismech účinku a potenciálním terapeutickém využití.

Ternatin je N-methylovaný cyklický heptapeptid. Makrocyklická povaha molekuly přispívá ke zvýšené stabilitě vůči enzymatické degradaci a umožňuje specifickou vazbu na cílové proteiny. Struktura aminokyselin a konfigurace N-methylovaných pozic jsou kritické pro biologickou funkci těchto peptidů; substituce, jako například dehydromethyl leucin a kyselina  pipekolinová, byly klíčové pro zvýšení účinku ternatin-4. 

Aktuální pohled na Morchella esculenta (smrž jedlý): taxonomie, ekologie, biotechnologický potenciál a pokroky v kultivaci

Jiří Patočka, Radoslav Patočka

     Morchella esculenta (L.) Pers., známý jako smrž obecný nebo jedlý, je ikonická jedlá houba ceněná pro svou jedinečnou chuť. Tradičně patří mezi nejcennější mykologické úlovky jara s limitovaným komerčním využitím kvůli nemožnosti kultivace. Poslední desetiletí však přineslo revoluční objevy, které radikálně změnily naše chápání jeho biologie a otevřely cestu k řízené produkci. Historicky byl název smrž jedlý (M. esculenta) široce a nesprávně aplikován na řadu smržů v Evropě a Severní Americe. Moderní fylogenetické studie založené na více genech (např. RPB1, RPB2, *EF1-α*) ukázaly, že M. esculenta v pravém slova smyslu představuje komplex kryptických druhů. Loizides et al.[1] zjistili, že evropská M. esculenta je ve skutečnosti samostatným druhem, zatímco severoamerické populace jsou rozděleny do několika dalších linií (např. M. americana). Aktuálně je tedy chápání druhu mnohem užší a vztahuje se především na vybrané populace v Evropě. Tato revize má zásadní význam pro ekologické studie a šlechtitelské programy.