Używamy technik doświadczalnych i modelowania molekularnego do projektowania związków o właściwościach przeciwbakteryjnych. Nowe związki są potrzebne, gdyż bakterie stają się oporne na znane antybiotyki. Naszym długoterminowym celem jest opracowanie związków, które byłyby transportowane przez błonę komórkową bakterii, oddziaływały z RNA kluczowym do życia bakterii i hamowały ich wzrost. Cząsteczki, z którymi pracujemy, to antybiotyki aminoglikozydowe, peptydy antybakteryjne i analogi kwasu nukleinowego. Nasze podejście polega na projektowaniu cząsteczek hydrydowych, w których jedna jest nośnikiem do komórek, a druga ma działanie antybakteryjne. W zespole badamy również białka niezbędne do replikacji wirusów zapalenia wątroby typu C i HIV-1. Celem jest zrozumienie, jak zatłoczone środowisko komórki wpływa na aktywność leków mających na celu zahamowanie funkcji białek wirusowych.

We use experimental and molecular modelling/simulation techniques to design compounds with antibacterial properties. Novel compounds are urgently needed due to emergence of bacterial resistance. The long-term goal is to develop compounds that would be transported through the bacterial cell envelope and target essential RNA in order to inhibit bacterial growth. The molecules that we work with are aminoglycoside antibiotics, antibacterial peptides and nucleic acid analogues. Our approach is to design hydrid molecules, in which one molecule serves as a carrier to cells and the other one exerts the antibacterial effect. We also study proteins crucial for the replication of the hepatitis C and HIV-1 viruses. The aim is to understand how the crowded environment of the cell affects the activity of the drugs aimed to inhibit the function of the viral proteins.

Projektujemy i przeprowadzamy syntezy koniugatów antybiotyków z peptydami, żeby poprawić ich transport do bakterii oraz określamy ich aktywność przeciwbakteryjną. Poszukujemy także nośników oligomerów peptydowego kwasu nukleinowego do komórek bakterii. Następnie łączymy te nośniki z antybakteryjnymi sekwencjami peptydowych kwasów nukleinowych, w celu dostarczenia ich do komórek i inhibicji wzrostu bakterii. Projektujemy sekwencje peptydów przeciwbakteryjnych i staramy się ustabilizować ich strukturę drugorzędową, aby skutecznie dezintegrowały błony bakterii. Badamy również, jak inne makrocząsteczki wpływają na aktywność katalityczną i inhibicję proteaz wirusowych, które są celem dla leków stosowanych w leczeniu pacjentów zakażonych HIV-1 i wirusem zapalenia wątroby typu C.

One project aims at computer-aided design and synthesis of the conjugates of aminoglycoside antibiotics with peptides, and determination of their antimicrobial activity. Aminoglycosides do not easily pass through bacterial membranes, so in order to enhance their transport, they will be combined with short peptide carriers. In another project, we search for carriers of peptide nucleic acid oligomers to bacterial cells. We connect these carriers to antibacterial peptide nucleic acid sequences so they are delivered to cells and inhibit bacterial growth. We design the sequences of antibacterial peptides and stabilize the secondary structures of these peptides so they efficiently penetrate the bacterial membranes and inhibit bacterial growth. We also investigate how macromolecular crowders affect the catalytic activity and inhibition of two viral proteases, which are drug targets in the treatment of patients infected with HIV-1 and hepatitis C virus.