S01-14

S01-14#

  • Datum izdelave: 2026-05-07

  • Koda seminarja: S01-14

Kdo je napadel tvojega prijatelja?#

Na terenskih vajah v podsaharski Afriki se tvoj prijatelj odloči, da bo “samo za eno dobro fotografijo” stopil malo bližje dolgi, temni in zelo hitri kači. Kača očitno ni bila navdušena nad njegovim telefonom in ga ugrizne. Prijatelj začne govoriti vedno bolj nerazločno, veke se mu povesijo, mišice mu oslabijo, dihanje pa postaja vedno počasnejše.

Zdravniki sumijo na nevrotoksični kačji strup, vendar kače nihče ni dobro videl. Kot dober prijatelj se javiš, da pomagaš identificirati toksin in poskušaš najti protistrup. Na srečo v laboratoriju uspejo iz ostanka strupa izolirati kratek proteinski fragment:

RATTKSCEENSCYKKYWRDHRGTI

  1. Kateri vrsti kače izoliran toksin najverjetneje pripada? Namig: Ker je zaporedje kratko, izberi možnost Automatically adjust parameters for short input sequences

  2. V laboratoriju ti niso želeli zaupati kako so izolirali fragment strupa, a si slišal, da so omenili naboj in kolono, zato si sklepal, da so uporabili ionsko kromatografijo. S pomočjo ProtParama ugotovi kakšen izmenjevalec so najverjetneje uporabili, če so delali s pufrom s pH 7. Odgovor utemelji s pI.

  3. Najboljši zadetek poišči v UniProtu. Zapiši UniProt accession code, polno ime toksina, dolžino zrelega toksina in število disulfidnih vezi. Kolikšna je smrtna doza za ta toksin?

  4. Iz opisa v UniProtu ugotovi, na katero molekulo deluje toksin in kako deluje.

  5. S PSI-Blast poišči proteine, ki so podobni zaporedju zrelega toksina (išči po zbirki PDB, izpusti sintetične konstrukte in proteine iz rodu Dendroaspis) in izpiši po en najboljši zadetek iz 5 različnih rodov. V Clustal Omega pripravi poravnavo zaporedij.

    Odgovori na vprašanja:

    • kateri aminokislinski ostanki so najbolj izrazito ohranjeni (ime ostanka),

    • kako misliš da to vpliva na ohranjanje strukture podobih toksinov,

    • na spletu poišči kako se imenuje družina strupov, v katero spada izoliran strup in napiši od kod misliš, da izvira to ime.

  6. V PDB vpiši ime molekule na katero deluje izoliran toksin in besedo toxin (npr. molecule, toxin).

    Odgovori na vprašanja:

    • Katerega iz prej najdenih podobnih toksinov najprej zaslediš? Poravnaj strukturi izoliranega toksina in tega najdenega toksina v Chimeri in opiši ali sta si strukturi podobni (dodaj fotografijo poravnave).

    • Na katero podenoto molekule deluje? Opiši kako lahko vezava toksina vodi v simptome, kot jih izkuša tvoj prijatelj.

  7. Svoje izsledke deliš z zdravniki, ki zdravijo tvojega prijatelja in ti mu dajo ustrezen protistrup. Ker te po skrivnostnem obnašanju laboratorija skrbi kako ustrezno pomagajo tvojemu prijatelju, na PubMedu poiščeš članke o protistrupu za ugrize kač iz rodu, ki si ga identificiral z BLASTP. Namig: napiši npr. Bungarus antivenom

    Odgovori na vprašanja:

    • koliko preglednih člankov je bilo objavljenih v zadnjih 10 letih,

    • koliko člankov obstaja, ki ima v naslovu ali povzetku tvoj iskalni niz in v naslovu besedo snake

    • prepiši naslov najnovejšega članka.

  8. Iz enega od člankov v PubMedu ugotovi, kako deluje protistrup. Opiši tudi kako protistrup prepozna toksin, na katerega se veže. Lahko uporabiš članek, v katerem je struktura tovjega toksina in protistrupa na PDB bazi. Napiši PDB kodo za to strukturo.

Strup kot analgetik#

Ko je prijatelj po protistrupu že nekoliko bolj stabilen, te začne zanimati še druga plat kačjega strupa. Ugotoviš, da strup črne mambe ne vsebuje samo paralitičnih nevrotoksinov, ampak tudi druge majhne toksine z drugačnimi tarčami.

Med njimi so mambalgini, ki so raziskovalce pritegnili, ker so povezani z zmanjšanjem bolečinskega odziva. Zato preveriš, ali bi lahko bila molekula iz istega nevarnega strupa tudi izhodišče za razvoj analgetika.

  1. Zakaj lahko deluje ta protein kot analgetik? Na katere strukture v telesu deluje?

  2. V PDB poišči strukturo mambalgina-1 s svojo tarčno molekulo. Na kateri del molekule se veže?

  3. V UniProtu poišči kodo za mambalgin-1 Dendroaspis polylepis in pripravi poravnavo s tvojim toksinom. Kakšne razlike opaziš med aminokislinskimi ostanki v obeh proteinih?

  4. Pripravi še poravnavo struktur obeh toksinov v Chimeri. A se te razlike v aminokislinskem zaporedju poznajo tudi na strukturi?

Contents