Enzymy jsou proteiny, které urychlují chemické reakce. Znalost jejich struktury vede k pochopení způsobu, kterým plní svoji funkci a také k možnostem jejich následné úpravy s cílem vylepšit jejich vlastnosti. Charakterizace nově izolovaných nebo modifikovaných enzymů často začíná ověřením jejich správného uspořádání a pokračuje analýzou jejich struktury a funkce. Studovanými enzymy v této práci budou vybrané varianty halogenalkandehalogenas. Halogenalkandehalogenasy (EC 3.8.1.5) jsou hydrolytické enzymy štěpící vazbu uhlík-halogen v širokém spektru halogenovaných alifatických uhlovodíků. Tyto enzymy mají vysoký aplikační potenciál v bioremediacích, v biosensorech k detekci škodlivých látek v životním prostředí, v biosyntézách na výrobu léčiv a agrochemikálií a v buněčném zobrazování. Cílem diplomové práce bude detailní strukturní a funkční analýza vybraných variant halogenalkandehalogenas konstruovaných s cílem vylepšit jejich aktivitu a stabilitu pro praktické aplikace. V průběhu řešení diplomové práce se student detailně seznámí s technikami laboratorní přípravy enzymů jako je rekombinantní exprese a purifikace (metaloafinitní chromatografie, iontově výměnná chromatografie a gelová filtrace); dále se strukturní charakterizací enzymů s využitím spektroskopie cirkulárního dichroismu a rentgenovou krystalografií a nakonec s metodami funkční charakterizace enzymů zahrnující měření aktivity, substrátové specifity a rovnovážné kinetiky. Diplomová práce bude zpracována v anglickém nebo českém jazyce.