metabolismeprotein file09/11/2016 1 metabolismeprotein dr.syazili mustofa, m.biomed fakultas...
TRANSCRIPT
09/11/2016
1
Metabolisme Protein
dr.Syazili Mustofa, M.Biomed
Fakultas Kedokteran Universitas Lampung
Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler
Pencernaan Protein
• Tujuan : untuk menghidrolisis semua ikatan peptida sehingga menghasilkan asam amino bebas.
• No chemical digestion of protein occurs in the mouth.
(ikatan peptida adalah ikatan amida)
09/11/2016
2
HCl dalam lambung akan mendenaturasi protein makanan (pH lambung 1–2).
Lambung juga mensekresikan pepsinogen, yang akan diaktifkan oleh asam untuk menjadi pepsin.
Pepsin stabil dan aktif pada pH 1–2, pepsin menghidrolisis beberapa ikatan peptida pada protein yang terdenaturasi sehingga menjadi polipeptida yang lebih kecil.
Digesti Protein
Denaturasi Protein
Figure 6.5
09/11/2016
3
Asam amino esensial dannonesensial
Pencernaan Protein
Enzim proteolitik/protease sebagian besar disekresikan dalam bentuk
inaktif (zimogen)
Masing-masing enzim memiliki spesifisitas berbeda sehingga harus bekerja sama membentuk asam amino
09/11/2016
4
Memutuskan ikatan peptida pada gugus karboksil yang
dibentuk asam amino aromatik atau asam
Memutuskan ikatan peptida yang dibentuk asam amino lisin atau arginin
Memutuskan ikatan peptida yang cenderung pada asam
amino hidrofobik atau asam
Memutuskan ikatan peptida pada asam amino rantai sisi
pendek dan elastin
ENDOPEPTIDASE
EKSO- Karboksipeptidase A melepaskan asam amino hidrofobik,
karboksipeptidase B melepaskan asam amino basa
Pencernaan Protein di Lambung
09/11/2016
8
Enzim permukaan sel usus halus
Penyerapan Asam Amino
Asam amino diserap lumen usus halus/ginjal melalui transpor aktif sekunder yang tergantung Na+ melalui difusi berfasilitas
Paling sedikit terdapat 6 macam transporter pembawa asam amino yang tergantung Na+ pada brush border
Pada saat kelaparan, epitel usus menyerap asam amino dari darah (bersifat 2 arah)
09/11/2016
10
Penyerapan Asam Amino
Asam amino diserap lumen usus halus/ginjal melalui transpor aktif sekunder yang tergantung Na+ melalui difusi berfasilitas
Paling sedikit terdapat 6 macam transporter pembawa asam amino yang tergantung Na+ pada brush border
Pada saat kelaparan, epitel usus menyerap asam amino dari darah (bersifat 2 arah)
Lanjutan…
09/11/2016
11
Lanjutan…
Lanjutan…
Siklus γ-glutamil
Asam amino bereaksi dengan glutation (γ-glutamil-sistenil-glisin) yang dikatalis oleh transpeptidase pada membran sel usus halus/ginjal
09/11/2016
15
NASIB NITROGEN (N) ASAM AMINO
REAKSI TRANSAMINASI
Pada reaksi transaminasi,
Gusus amino dari suatu
asam amino menjadi gugus
amino pada asam amino
kedua
*Reaksi ini berperan dalam
pembentukan dan penguraian
asam amino
09/11/2016
17
Degradasi Protein IntraselulerJalur Lisosom, Ubiquitin-Proteasome, Kalpain
Fungsi dari degradasi protein intraseluler
• Eliminasi kerusakan protein
• Protein displaced
• Retro-translocation
• Degradasi protein asing
09/11/2016
19
Jalur Ubiquitin-Proteasome
Merupakan jalur utama yang bertanggung jawab untuk memecah protein berusia pendek di sel mamalia
Ubikuitinilasi adalah sebuah modifikasi protein post-Translasi yang sangat penting.
Agar secara efisien dapat di degradasi, substrat harus diikat oleh sebuah poliubikuitin yang sekurang-kurangnya terdiri dari 4 ubikuinon.
Dua langkah utama dalam jalur ini two main steps in the pathway
1. Penempelan rantai poliubiquitin ke substrat
2. Degradation protein olehproteasome 26S.
09/11/2016
20
Ubikuitin
• Ubikuitin terdiri dari 76 asam amino
• situs penempelan target protein adalah diujung C-terminus
• Ikatan dibentuk dari rantai samping lisin pada protein target
• Penempelan dibentuk dari susunan enzim (E1, E2, E3, E4)
09/11/2016
21
Enzim pada Ubikuitin
• E1:– ubiquitin-activating enzyme.– Terdapat dalam 2 isoform (110 dan 117 kDa) yang
diturunkan dari sebuah gen tunggal yang dapat ditemukan pada nukleus dan sitosol.
• E2:– Ubiquitin-conjugating enzymes.– E2 adalah superfamily yang berhubungan dengan
protein. Terdapat kira-kira 11 E2 pada yeast, sedangkan 20-30 E2 terdapat pada mamalia.
• E3s:– Ubiquitin-protein ligases.
– E3s memainkan peran kunci pada jalur ubikuitin, E3 bertanggungjawab pada pengenalan dan seleksi susbstrat protein target
• E4:– Mengkatalis polimerisasi dari rantai poliubikuitin.
09/11/2016
22
1. Ujung terminal pada COOH ubikuitin membentuk ikatan tioester dengan –SH pada E1, dalam suatu reaksi yang digerakan oleh konversi ATP menjadi AMP dan PPi
2. Reaksi pertukaran tioester memindahkan ubikuitin aktif pada E2
3. E3 mengkatalis pengalihan ubikuitin kepada guguf e-lisil pada protein yang menjadi sasaran
Bagaimana Aktivasi Ubikuitin ?
09/11/2016
23
Proteosom
• Proteosome pada eukaryotik adalah kompleks protein yang besar (2000 kDa) yang terdiri dari “core” dan “cap”
• Degradasi hampir dari seluruh protein intrasel, nukleus dan membran protein, (> 90 %)
• Seluruh protein target harus terlebih dahulu ditandai oleh ubikuitin, Ubiquitin tidak hancur, melainkan akan di daur ulang
Penampang Skematik Proteosom
• “core” merupakan partikel yang tersusun atas 4 lingkaran (masing-masing terdapat 7 sub bagian)
• Terdapat 2 subunit α and β(25 kDa)
• Struktur dari setiap Subunitadalah sama, tetapi sekuens nya berbeda.
• Hanya subunit β yang memiliki sifat katalitik.
09/11/2016
24
The Structure of Proteasome
• panjang peptida yang dihasilkan sekitar 3 – 23 asam amino, rata- rata 7-9 asam amino.
Mekanisme Kerja Proteosom