# S2-03 - **Datum izdelave**: (datum v formatu 2026-05-08) - **Koda seminarja**: (S2-03) ## Ekološko beljenje papirja Eko papir je slovensko podjetje, ki se ukvarja z obdelavo papirja, vendar imajo problem zmanjkalo jim je encima ksilanaza (ang. xylanase), ki reže β-1,4-glikozidne vezi v ksilanu. Ksilan pa je ključen za proizvodnjo, saj z njim lahko ekološko belijo papir. Zato so nas pametne biokemike prosili, da jim priskočimo na pomoč. 1. Prvo so nas prosili, da najdemo kakšne članke o ksilanazi (ang. xylanase). Njihov najljubši avtor je Yingying Zheng. a)Koliko je člankov o ksilanazi? b)Koliko člankov je o ksilanazi vendar od Yingying Zheng-a? 2. Da bi našli pravi članek moramo najprej najti encim v PDB. Povedali so nam, da moramo ksilanazo iskat pod "UniProt Molecule Name" in zanimajo jih samo če so evkariontski. Zraven tega encima so hoteli tudi še enega, ki je strukturno podoben (predlagali so uporabo PDBefold) in nima iste PDB kode. Zdaj ko smo našli strukturno podobne encim, moramo samo pogledati v katerem člank je bil prvotno objavljen. a) Kakšna je PDB koda encima? b) Kolikšna je Q vrednost drugega encima? c) A je članek v katerem je objavljen strukturno podoben encim ksilanazi, med članki ki smo jih pred tem iskali v Pubmedu? Na katerem mestu med avtorji se nahaja Yingying Zheng? 3. Podjetje bi hotelo samo pridelovati ta dva encima zato jih zanima: a) Iz katerih organizmov so pridobili ta dva encima? b) Ker sami niso obiskovali biokemije jih zanima kateri ekspresijski sistem je primeren in ali ima kakšno slabost ta sistem? 4. Sami so že probali pridelat encim ksilanazo vendar so za organizem uporabili: "saccharolyticum". In ne kar naključne, ampak so se odločili vzeti termoanaerobno bakterijo. a) Kakšna je uniprot koda tega encima, ki so ga poskusili pridelat? Pri pridelavi tega proteina so imeli težave, saj je prišlo do mutacij v aktivnih mestih. b) Napiši zaporedno številko aminokislinskega ostanka/ov kjer se zgodi mutacija. c) Do kakšne mutacije pride? 5. Njihov pridobljen encim ima zaporedje: ``` MMKNNVDRIVSIVTALIMIFGASLFSPPIRVFADDTNINLVSNGDFESGTIDGWIKQGNP TLAVTTEQAIGQYSMKVTGRTQTYEGPAYSFLGKMQKGESYSVSLKVRLVSGQNSSNPLI TVTMFREDDNGKHYDTIVWQKQVSEDSWTTVSGTYTLDYIGTLKTLYMYVESPDPTLEYY IDDVVVTTQNPIQVGNVIANETFENGNTSGWIGTGSSVVKAVYGVAHSGDYSLLTTGRTA NWNGPSYDLTGKIVPGQQYNVDFWVKFVNGNDTEQIKATVKATSDKDNYIQVNDFANVNK GEWTEIKGSFTLPVADYSGISIYVESQNPTLEFYIDDFSVIGEISNNQITIQNDIPDLYS VFKDYFPIGVAVDPSRLNDADPHAQLTAKHFNMLVAENAMKPESLQPTEGNFTFDNADKI VDYAIAHNMKMRGHTLLWHNQVPDWFFQDPSDPSKSASRDLLLQRLKTHITTVLDHFKTK YGSQNPIIGWDVVNEVLDDNGNLRNSKWLQIIGPDYIEKAFEYAHEADPSMKLFINDYNI ENNGVKTQAMYDLVKKLKSEGVPIDGIGMQMHININSNIDNIKASIEKLASLGVEIQVTE LDMNMNGNISNEALLKQARLYKQLFDLFKAEKQYITAVVFWGVSDDVTWLSKPNAPLLFD SKLQAKPAFWAVVDPSKAIPDIQSAKALEGSPTIGANVDSSWKLVKPLYVNTYVEGTVGA TATVKSMWDTKNLYLLVQVSDNTPSNNDGIEIFVDKNDDKSTSYETDDERYTIKRDGTGS SDITKYVTSNADGYVAQLAIPIEDISPAVNDKIGFDIRINDDKGNGKIDAITVWNDYTNS QNTNTSYFGDIVLSKSAQIATAIYGTPVIDGKVDDIWNNVEPISTNTWILGSNGATATQK MMWDDKYLYVLADVTDSNLNKSSINPYEQDSVEVFVDQNNDKTTYYENDDGQYRVNYDNE QSFGGSTNSNGFKSATSLTQSGYIVEEAIPWTSITPSNGTIIGFDLQVNNADENGKRTGI VTWCDPSGNSWQDTSGFGNLLLTGKPSGALKKGVTFDDIKNSWAKDAIEVLASRHIVEGM TDTQYEPNKTVTRAEFTAMILRLLNIKEEQYSGEFSDVNSGDWYANAIEAAYKAGIIEGD GKNARPNDSITREEMTQRVANCGTDITEFLQEANRGD ``` Zdaj bi pa radi preverili če je njihovo zaporedje skladno z zaporedjem za encim ksilaza(XynA) v "Thermoanaerobacterium saccharolyticum". Slišali so za super program v katerega vneseš zaporedje in potem dobiš proteine s podobnimi zaporedji. a) A je ta encim podoben XynA? b) Kolikšna je odstotek identičnosti (oziroma kolikšen je delež enakih aminokislin)? Hoteli so narediti tudi poravnavo zaporedja vendar niso vedeli katero poravnavo morajo narediti. c) Katera primerjava zaporedja je primernejša? in zakaj? d) Kolikšen je "score" te poravnave? 6. Ker si jim tako dobro pomagal so te zelo hvalili pred drugimi in zato je k tebi pristopilo še drugo podjetje, ki se tudi ukvarja s ksilanazo. Vendar oni uporabljajo beta-1,3-ksilanazo (uniprot: D5MP61). To podjetje je pridelalo štiri različne vzorce. Prvo zaporedje ``` MKRTYLSLIAAGVMSLSVSAWSLDGVLVPESGILVSVGQDVDSVNDYASALGTIPAGVTN YVGIVNLDGLNSDADAGAGRNNIAELANAYPTSALVVGVSMNGEVDAVASGRYNANIDTL LNTLAGYDRPVYLRWAYEVDGPWNGHSPSGIVTSFQYVHDRIIALGHQAKISLVWQVASY CPTPGGQLDQWWPGSEYVDWVGLSYFAPQDCNWDRVNEAAQFARSKGKPLFLNDSTPQRY QVADLTYSADPAKGTNRQSKTSQQLWDEWFAPYFQFMSDNSDIVKGFTYINADWDSQWRW AAPYNEGYWGDSRVQANALIKSNWQQEIAKGQYINHSETLFETLGYGSTGGGDNGGGDNG GTNPPEPCNEEFGYRYVSDSTIEVFHKNNGWSAEWNYVCLNGLCLQGEIKNGEYVKQFDA QLGSTYGIEFKVADGESQFITDKSVTFENKQCGSTGTPGGGDNGSGGDNGGDNGSGGDNG SGGGTDPSQCSADFGYNYRSDTEIEVFHKDLGWSASWNYICLDDYCVPGDKSGDSYNRSF NATLGSDYKITFKVEDSASQFITEKNITFVNTSCAQ ``` Drugo zaporedje ``` MKRTYLSLIAAGVMSLSVSAWSLDGVLVPESGILVSVGQDVDSVNDYASALGTIPAGVTN YVGIVNLDGLNSDADAGAGRNNIAELANAYPTSALVVGVSMNGEVDAVASGRYNANIDTL LNTLAGYDRPVYLRWAYEVDGPWNGHSPSGIVTSFQYVHDRIIALGHQAKISLVWQVASY CPTPGGQLDQWWPGSEYVDWVGLSYFAPQDCNWDRVNEAAQFARSKGKPLFLNESTPQRY QVADLTYSADPAKGTNRQSKTSQQLWDEWFAPYFQFMSDNSDIVKGFTYINADWDSQWRW AAPYNEGYWGDSRVQANALIKSNWQQEIAKGQYINHSETLFETLGYGSTGGGDNGGGDNG GTNPPEPCNEEFGYRYVSDSTIEVFHKNNGWSAEWNYVCLNGLCLQGEIKNGEYVKQFDA QLGSTYGIEFKVADGESQFITDKSVTFENKQCGSTGTPGGGDNGSGGDNGGDNGSGGDNG SGGGTDPSQCSADFGYNYRSDTEIEVFHKDLGWSASWNYICLDDYCVPGDKSGDSYNRSF NATLGSDYKITFKVEDSASQFITEKNITFVNTSCAQ ``` Tretje zaporedje ``` MKRTYLSLIAAGVMSLSVSAWSLDGVLVPESGILVSVGQDVDSVNDYASALGTIPAGVTN YVGIVNLDGLNSDADAGAGRNNIAELANAYPTSALVVGVSMNGEVDAVASGRYNANIDTL LNTLAGYDRPVYLRWAYEVDGPWNGHSPSGIVTSFQYVHDRIIALGHQAKISLVWQVASY CPTPGGQLDQWWPGSEYVDWVGLSYFAPQDCNWDRVNEAAQFARSKGKPLFLNQSTPQRY QVADLTYSADPAKGTNRQSKTSQQLWDEWFAPYFQFMSDNSDIVKGFTYINADWDSQWRW AAPYNEGYWGDSRVQANALIKSNWQQEIAKGQYINHSETLFETLGYGSTGGGDNGGGDNG GTNPPEPCNEEFGYRYVSDSTIEVFHKNNGWSAEWNYVCLNGLCLQGEIKNGEYVKQFDA QLGSTYGIEFKVADGESQFITDKSVTFENKQCGSTGTPGGGDNGSGGDNGGDNGSGGDNG SGGGTDPSQCSADFGYNYRSDTEIEVFHKDLGWSASWNYICLDDYCVPGDKSGDSYNRSF NATLGSDYKITFKVEDSASQFITEKNITFVNTSCAQ ``` Četrto zaporedje ``` MKRTYLSLIAAGVMSLSVSAWSLDGVLVPESGILVSVGQDVDSVNDYASALGTIPAGVTN YVGIVNLDGLNSDADAGAGRNNIAELANAYPTSALVVGVSMNGEVDAVASGRYNANIDTL LNTLAGYDRPVYLRWAYEVDGPWNGHSPSGIVTSFQYVHDRIIALGHQAKISLVWQVASY CPTPGGQLDQWWPGSEYVDWVGLSYFAPQDCNWDRVNEAAQFARSKGKPLFLNPSTPQRY QVADLTYSADPAKGTNRQSKTSQQLWDEWFAPYFQFMSDNSDIVKGFTYINADWDSQWRW AAPYNEGYWGDSRVQANALIKSNWQQEIAKGQYINHSETLFETLGYGSTGGGDNGGGDNG GTNPPEPCNEEFGYRYVSDSTIEVFHKNNGWSAEWNYVCLNGLCLQGEIKNGEYVKQFDA QLGSTYGIEFKVADGESQFITDKSVTFENKQCGSTGTPGGGDNGSGGDNGGDNGSGGDNG SGGGTDPSQCSADFGYNYRSDTEIEVFHKDLGWSASWNYICLDDYCVPGDKSGDSYNRSF NATLGSDYKITFKVEDSASQFITEKNITFVNTSCAQ ``` Zelo jim je všeč prikaz iz webloga, kjer bi radi videli kje se razlikujejo zaporedja. a) Kakšna je zaporedna številka aminokislinskega ostanka kjer pride do razlike? b) Kakšno funkcijo ima ta ostanek? c) Zanima jih tudi kako spremenjeni ostanek vpliva na katalitsko aktivnost? d) Katera od teh sprememb bi najverjetneje spremenila strukturo proteina? Zapiši aminokislinski ostanek, ki to povzroči. Eko papir: Hvala za vašo pomoč zelo ste nam pomagali, zdaj bomo nadaljevali eko beljenje papirja in hkrati si bomo lahko sami pridelali encime. Pomagali ste nam tudi razumeti malo več o proteinih in njihovi vlogi.