J 2021

Atomic force microscopy and surface plasmon resonance for real-time single-cell monitoring of bacteriophage-mediated lysis of bacteria

OBOŘILOVÁ, Radka, Hana ŠIMEČKOVÁ, Matěj PASTUCHA, Šimon KLIMOVIČ, Ivana VÍŠOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Atomic force microscopy and surface plasmon resonance for real-time single-cell monitoring of bacteriophage-mediated lysis of bacteria

Autoři

OBOŘILOVÁ, Radka (203 Česká republika, domácí), Hana ŠIMEČKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Matěj PASTUCHA (203 Česká republika, domácí), Šimon KLIMOVIČ (203 Česká republika, domácí), Ivana VÍŠOVÁ (203 Česká republika), Jan PŘIBYL (203 Česká republika, domácí), Hana VAISOCHEROVÁ-LÍSALOVÁ (203 Česká republika), Roman PANTŮČEK (203 Česká republika, domácí), Petr SKLÁDAL (203 Česká republika, domácí), Ivana MAŠLAŇOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk FARKA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Nanoscale, Cambridge, Royal Society of Chemistry, 2021, 2040-3364

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 8.307

Kód RIV

RIV/00216224:14310/21:00119126

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000680101900001

Klíčová slova anglicky

Atomic force microscopy; AFM; Surface plasmon resonance; SPR; Staphylococcus aureus; Lysis; Lysostaphin; Bacteriophage; Phage therapy

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 2. 11. 2024 20:05, Mgr. Adéla Pešková

Anotace

V originále

The growing incidence of multidrug-resistant bacterial strains presents a major challenge in modern medicine. Antibiotic resistance is often exhibited by Staphylococcus aureus, which causes severe infections in human and animal hosts and leads to significant economic losses. Antimicrobial agents with enzymatic activity (enzybiotics) and phage therapy represent promising and effective alternatives to classic antibiotics. However, new tools are needed to study phage–bacteria interactions and bacterial lysis with high resolution and in real-time. Here, we introduce a method for studying the lysis of S. aureus at the single-cell level in real-time using atomic force microscopy (AFM) in liquid. We demonstrate the ability of the method to monitor the effect of the enzyme lysostaphin on S. aureus and the lytic action of the Podoviridae phage P68. AFM allowed the topographic and biomechanical properties of individual bacterial cells to be monitored at high resolution over the course of their lysis, under near-physiological conditions. Changes in the stiffness of S. aureus cells during lysis were studied by analyzing force–distance curves to determine Young's modulus. This allowed observing a progressive decline in cellular stiffness corresponding to the disintegration of the cell envelope. The AFM experiments were complemented by surface plasmon resonance (SPR) experiments that provided information on the kinetics of phage-bacterium binding and the subsequent lytic processes. This approach forms the foundation of an innovative framework for studying the lysis of individual bacteria that may facilitate the further development of phage therapy.

Návaznosti

GA18-13064S, projekt VaV
Název: Analýza interakcí mezi polyvalentním terapeutickým fágem druhu Twort-like a jeho hostitelem Staphylococcus aureus
Investor: Grantová agentura ČR, Analýza interakcí mezi polyvalentním terapeutickým fágem druhu Twort-like a jeho hostitelem Staphylococcus aureus
GA21-03156S, projekt VaV
Název: Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
Investor: Grantová agentura ČR, Foton-upkonverzní značky pro mikrofluidní jednomolekulové imunostanovení proteinových biomarkerů
LM2018127, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
LTAB19011, projekt VaV
Název: Luminiscenční imunostanovení jako citlivý nástroj pro diagnostiku nemocí včel
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Luminiscenční imunostanovení jako citlivý nástroj pro diagnostiku nemocí včel, INTER-ACTION