# S2-07.md

- **Datum izdelave**: 2026-05-08

- **Koda seminarja**: S2-07

## PROTEINI BAKTERIJ IZ RAZLIČNIH TEMPERATURNIH OKOLIJ

Bakterije so velika skupina organizmov, ki uspevajo v najrazličnejših okoljih. Med drugim jih najdemo v temperaturno zelo različnih sistemih, katerim so se skozi evolucijo prilagodile. Psihrofilne bakterije najdemo v hladnih okoljih, mezofilni organizmi najbolje rastejo pri zmernih temperaturh termofili pa visokih.

## Analiza hidrofobnih lastnosti

Za tri poljubne proteine psihrofilne bakterije Desulfotalea psychrophila (**DP**) poišči podobne proteine v mezofilni Haemophilus influenzae (**HI**).

Za vsak protein iz para izračunaj GRAVY (»Grand Average of Hydropathicity«). Nato iz vseh pridobljenih vrednosti za proteine psihrofilne bakterije in posebej za proteine mezofilne bakterije izračunaj povprečje vseh treh GRAVY vrednosti *(povprečje izračinov treh proteinov GRAVY-DP in GRAVY-HI)*. Pri izračunu si lahko pomagaš s ProtParam.

GRAVY vrednost je izračunana na podlagi vsote vseh indeksov hidrofobnosti (Hi) za posamezne aminokislinske ostanke v proteinu in njihovega števila. Informacije o izračunu najdeš na spletni strani https://peptidechemistry.org/gravy-score-in-peptides/. Hidrofobni aminokislinski ostanki imajo bolj pozitivne Hi najbolj hidrofilni pa bolj negativne. Te znašajo od +4,5 (Ile) in -4,5 (Arg).

1. Kaj lahko ugotoviš iz povprečij GRAVY-DP in GRAVY-HI?

2. Sklepaj kakšne bi bile v splošnem GRAVY vrednosti pri proteinih termofilnih bakterij termofilnih bakterija?

## Strukturne razlike

Do določenih prilagoditev okolju pa je prišlo tudi pri termofilnih pedstavnikih bakterij. Zaradi visokih temperatur okolja so v proteinih potrebne različne prilagoditve. V ChimeriX primerjaj strukturi alfa-amilaze termofila Geobacillus stearothermophilus (PDB koda - **1HVX**) in psihrofila Pseudoalteromonas haloplanktis (PDB koda - **1AQH**).

1. Na prvi pogled - kaj je glavna izstopajoča razlika med obema modeloma?

2. Kakšen učinek ima to za alfa-amilazo termofilne bakterije?

Eden izmed pomembnih vidikov, ki vplivajo na odpornost oz. ohranjenost proteinov je tudi fleksibilnost strukture. Pri vrednotenju te si pomagamo z določanjem ti. β-faktorja, ki posredo opisuje gibljivost oz. neurejenost posameznih regij. Obe strukturi prikaži v skladu s tem parametrom in opiši vidne razlike. Razloži kako okolje vpliva na strukturo danih encimov. Namig: pri prikazu si lahko pomagaš z uporabniškim vodnikom ChimereX. (https://www.cgl.ucsf.edu/chimerax/docs/user/commands/color.html)

## Izražanje proteinov

Radi bi preučili značilnosti encima, ki ga zapisuje spodnje zaporedje:

MLGVCYYPEHWPKERWKEDARRMREAGLSHVRIGEFAWALLEPEPGRLEWGWLDEAIATLAAEGLKVVLGTPTATPPKWLVDRYPEILPVDREGRRRRFGGRRHYCFSSPVYREEARRIVTLLAERYGGLEAVAGFQTDNEYGCHDTVRCYCPRCQEAFRGWLEARYGTIEALNEAWGTAFWSQRYRSFAEVELPHLTVAEPNPSHLLDYYRFASDQVRAFNRLQVEILRAHAPGKFVTHNFMGFFTDLDAFALAQDLDFASWDSYPLGFTDLMPLPPEEKLRYARTGHPDVAAFHHDLYRGVGRGRFWVMEQQPGPVNWAPHNPSPAPGMVRLWTWEALAHGAEVVSYFRWRQAPFAQEQMHAGLHRPDSAPDQGFFEAKRVAEELAALALPPVAQAPVALVFDYEAAWIYEVQPQGAEWSYLGLVYLFYSALRRLGLDVDVVPPGASLRGYAFAVVPSLPIVREEALEAFREAEGPVLFGPRSGSKTETFQIPKELPPGPLQALLPLKVVRVESLPPGLLEVAEGALGRFPLGLWREWVEAPLKPLLTFQDGKGALYREGRYLYLAAWPSPELAGRLLSALAAEAGLKVLSLPEGLRLRRRGTWVFAFNYGPEAVEAPASEGARFLLGSRRVGPYDLAVWEEA

Za pridobitev verodostojnih podatkov moram predhodno ugotoviti, kakšen bi bil najbolj optimalen način izvedbe naše raziskave. Analiziraj za kateri zapis gre in predlagaj pogoje (bakterijo in temperaturo), kjer bi ekspresija čim bolj optimalna. Ko smo encim uspešno izrazili, želimo preučiti njegovo delovanje glede na prisotnost določenih spojin. Kaj je glavna komponenta, ki v reakcijski zmesi mora biti prisotna, da bo naš encim funkcionalen? Z dodatkom katerih snovi lahko inhibiramo njegovo delovanje in ali obstaja še kakšen način za preprečevanje njegove aktivnosti?