Za študente

Vabimo študente UL FKKT, ki vas zanima delo z encimi in proteini nasploh, da se nam pridružite!

Letno sprejmemo praviloma 2 do 3 diplomske študente in 2 do 3 magistrske študente. Študenti se vljučite v tekoče raziskovalno delo skupine, natančno temo pa določimo po dogovoru. Delo glede na uporabljeno metodologijo zajema predvsem tehnike encimske kinetike, proteinske biokemije, spektroskopije, molekularne biologije, molekulskega kloniranja, mutageneze, priprave rekombinantnih proteinov, osnovnih mikrobioloških tehnik, računske biologije, biokemijske informatike, molekularne evolucije, lahko pa tudi proteinske kristalografije in celične biologije, v sodelovanju s Katedro za organsko kemijo pa tudi organsko sintezo.

Aktualna področja nalog:

Encimski inženiring – poglavitna tematika skupine, ki je vsebinsko povezana tudi s študijami alosteričnih mehanizmov v proteinih. Delo je usmerjeno v razvoj optimiziranih papainu podobnih peptidaz in drugih encimov za raziskovalne in biotehnološke namene z uporabo racionalnih pristopov in/ali usmerjene evolucije. Vsebuje kombinacijo računskih metod, molekularno-bioloških tehnik, proizvodnje rekombinantnih proteinov ter karakterizacije njihove aktivnosti. Trenuten poglavitni cilj v okviru te tematike je inženiring oligomernih različic monomernih encimov z izboljšanimi lastnostmi v primerjavi z divjim tipom.

Uporaba encimov v biotehnološke in okoljske namene – primaren cilj je trenutno uporaba encimov za razgradnjo in reciklažo različnih vrst plastike. Vključuje identifikacijo encimov in razvoj protokolov za encimsko razgradnjo ter optimizacijo encimov z genskim inženiringom.

Iskanje proteinskih tarč malih molekul (t.i. target fishing) – v okviru te tematike se ukvarjamo z identifikacijo proteinskih tarč novih organskih molekul z neznano biološko aktivnostjo (več ozadja je na voljo tukaj). Na ta način bomo identificirali nove biološko aktivne molekule “po obratni poti”, kot se to sicer počne. Poglavitna cilja sta identifikacija molekul s protimikrobnim oz. protitumorskim delovanjem. Začeli bomo tudi z iskanjem novih proteinskih tarč že znanih učinkovin. Za večino teh so namreč poznane le posamezne tarče (proti katerim je bila učinkovina razvita za zdravljenje neke bolezni), ni pa znano, na kako širok spekter različnih makromolekul (proteinov) poleg glavne tarče učinkovine še delujejo. Identifikacija novih tarč omogoča po eni strani uporabo obstoječih učinkovin za zdravljenje novih (oz. dodatnih) bolezni (t.i. drug repurposing), po drugi strani pa omogoča razumevanje stranskih učinkov posameznih učinkovin. Nekaj primerov preteklega in tekočega dela ter konkretnih tematik raziskovalnega dela v prihodnje (tem diplomskih/magistrskih nalog) je predstavljenih tukaj.

Uravnavanje delovanja papainu podobnih peptidaz izven aktivnega mesta – Vključuje karakterizacijo alosteričih efektorjev in mehanizmov alosterične komunikacije pri cisteinskih katepsinih ter identifikacijo novih inhibitorjev, ki se vežejo izven aktivnega mesta peptidaz, tj. ne delujejo kot klasični kompetitivni inhibitorji. Tipične teme s tega področja zajemajo: 1) testiranje in karakterizacija vpliva spojin, ki so nam na voljo, na encime, ki še niso bili testirani. V okviru te točke je trenutno aktualna karakterizacija nekaterih naravnih fenolnih spojin, ki delujejo kot akompetitivni oz. mešani inhibitorji, 2) karakterizacija vezave spojin na posamezen encim z mutagenezo in/ali z rentgensko kristalografijo, 3) primerjava mehanizmov alosterične komunikacije pri papainu podobnih peptidazah z mutagenezo, 4) sinteza novih (izboljšanih) spojin na osnovi struktur znanih efektorjev. Natančno temo sestavimo glede na trenutno aktualnost in v dogovoru s študentom. Del našega dosedanjega dela na tej tematiki je predstavljen tukaj.