Stabilita je nejčastější limitací proteinů pro jejich úspěšné využití v moderních biotechnologiích a je tak cílem intenzivního zájmu proteinového inženýrství. V rámci diplomové práce bude studována strukturní podstata stabilizace proteinů s cílem vyvinout nové strategie racionálního designu vícebodových stabilizujících mutací. Budou studovány efekty jednotlivých mutací navržených metodami molekulového modelování a bioinformatiky ke stabilizaci vybrané halogenalkandehalogenasy jako modelového proteinu. Efekty jednotlivých mutací i kombinací dvou, tří a vícebodových kumulativních mutací budou analyzovány na jejich možnou aditivitu, synergii nebo antagonismus. S využitím moderních biofyzikálních metod (diferenční skenovací kalorimetrie, cirkulární dichroismus, metody rychlého teplotního skoku) bude studován mechanismus a termodynamika denaturace přírodní a mutované formy modelového enzymu, budou hodnoceny příspěvky jednotlivých mutací i jejich kombinace na výslednou teplotní stabilitu modelového proteinu. Osnova: 1. Literární rešerše problematiky strukturní podstaty stability proteinů a problematiky racionální predikce vícebodových mutací ke zvýšení teplotní stability proteinů. 2. Zavedení nových metodik studia mechanismu a termodynamiky denaturace proteinů s využitím diferenční skenovací kalorimetrie, cirkulární dichroismus a rychlého teplotního skoku. 3. Konstrukce mutantních variant navržených metodami molekulového modelování a bioinformatiky ke stabilizaci modelového enzymu halogenalkandehalogenasy. 4. Studium stability zkonstruovaných variant (jedno, dvou, tří a vícebodových kumulativních mutací) metodami diferenční skenovací kalorimetrie, cirkulární dichroismus a rychlého teplotního skoku. 5. Identifikace a interpretace příspěvků jednotlivých substitucí a jejich kombinací s navržením nových strategií pro racionální stabilizaci proteinů vícenásobnými mutacemi.