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 sodelavi s Katedro za organsko kemijo pa tudi organsko sintezo.

Aktualna področja nalog:

Uravnavanje delovanja papainu podobnih peptidaz izven aktivnega mesta – trenutna poglavitna tematika skupine, v poštev pridejo vse zgoraj navedene metode. 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.

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.

Molekularna evolucija zvitja papainu podobnih peptidaz – papainska naddružina je razširjena v vseh treh domenah kraljestva, znani pa je tudi nekaj evolucijsko oddaljenih sorodnikov s še vedno prepoznavnim papainskim zvitjem, npr. trenutno aktualna cisteinska peptidaza SARS-CoV-2. Cilj naloge je raziskati, kako daleč lahko sledimo papainskemu zvitju in analizirati, katere ključne strukturne in funkcijske lastnosti so tekom evolucije najbolje ohranjene ter poskušati predvideti, kako dodatni strukturni elementi, značilni za posamezne predstavnike, vplivajo na njihove funkcijske lastnosti. Tematika temelji pretežno na filogenetskih in drugih računalniških metodah, lahko pa se nadgradi tudi z eksperimentalnim delom. Primerna je za samostojno delo od doma brez časovnih omejitev laboratorijskega dela (povedano drugače – študent si lahko sam razporedi čas).

%d bloggers like this: