p_10 protein 2013
TRANSCRIPT
-
29/06/2013
1
[email protected] 2010
ydhie_schyadi 2012
Umumnya dibangun oleh 20 kerangka asam amino, dengan deret asam amino yang beraneka ragam.
Protein
adalah Makromolekul yang dibentuk oleh unit pembangun asam-asam amino (biomolekul)
ydhie_schyadi 2012
Essential Nonessential
Argininea Methionineb Alanine Glutamine
Histidine Phenylalaninec Aspartate Glycine
Isoleucine Threonine Asparagine Proline
Leucine Tryptophan Cysteine Serine
Lysine Valine Glutamate Tyrosine
ydhie_schyadi 2012
Berdasarkan kemurnian dari asam aminonya protein di bagi menjadi
Protein Sederhana : protein yang tersusun dari asam-asam amino
Protein terkonjugasi : protein tersusun dari asam-asam amino dan menmunyai rantai samping senyawa lainnya.
Unsur-unsur pembentuk protein : C (45 55 %), H ( 8 %), N (14 20 %), O (20 25 %), S (4 %).
[email protected] 2010
Struktur Primer
Secara sederhana, struktur primer protein adalah urutan asam amino penyusun protein yang disebutkan dari kiri (N-terminal) ke kanan (C-terminal). AA bisa ditulis dalam singkatan 3 huruf atau 1 huruf. Jadi untuk gambar di atas bisa ditulis seperti ini: Gly-Pro-Thr-Gly-Thr-Gly-Glu-Ser-Lys-Cys-Pro-Leu-Met-Val-Lys-Val-Leu-Asp-Ala-Val-Arg-Gly-Ser-Pro-Ala atau GPTGTGESKCPLMVKVLNAVRGSPA
-
29/06/2013
2
[email protected] 2010
Struktur Primer
GPTGTGESKCPLMVKVLNAVRGSPA Cara penulisan kode 1 huruf lebih banyak digunakan karena lebih praktis.
Struktur primer terbentuk karena ikatan peptida antar AA selama proses biosintesis protein atau translasi. Urutan asam amino dapat ditentukan dengan metode Degradasi Edman atau Tandem Mass Spectrophotometry. Atau bisa juga dari hasil translasi in silico gen pengkode protein tersebut.
Struktur Primer
[email protected] 2010
Struktur Sekunder
[email protected] 2010
Struktur Sekunder
[email protected] 2010
struktur alfa-helix terbentuk oleh backbone ikatan peptida yang membentuk spiral dimana jika dilihat tegak lurus dari atas, arah putarannya adalah searah jarum jam menjauhi pengamat (dinamakan alfa). Satu putaran terdiri atas 3.6 residu asam amino dan struktur ini terbentuk karena adanya ikatan hidrogen antara atom O pada gugus CO dengan atom H pada gugus NH (ditandai dengan garis warna oranye).
[email protected] 2010
struktur beta-sheet juga terbentuk karena adanya ikatan hidrogen, namun seperti terlihat pada gambar sebelah kanan, ikatan hidrogen terjadi antara dua bagian rantai yang pararel sehingga membentuk lembaran yang berlipat-lipat. Tidak semua bagian protein membentuk struktur alfa-helix dan beta-sheet, pada bagian tertentu mereke tidak membentuk struktur yang reguler.
-
29/06/2013
3
Struktur sekunder Struktur sekunder
Struktur Helix.
Skema ikatan H pada helix: Dalam helix, gugus CO (n) membentuk ikatan H dengan gugus NH pada residu n+4.
Struktur sekunder
Sheet Antiparalel.
Sheet Paralel.
C term. N term.
N term. C term.
N term. C term.
N term. C term.
[email protected] 2010
[email protected] 2010
Struktur Tersier
Struktur tersier adalah menjelaskan bagaimana seluruh rantai polipeptida melipat sendiri sehingga membentuk struktur 3 dimensi. Pelipatan ini dipengaruhi oleh interaksi antar gugus samping (R) satu sama lain.
Struktur Tertier
-
29/06/2013
4
Ikatan-ikatan yang berkontribusi pada Struktur Tertier
[email protected] 2010
[email protected] 2010
Protein atau polipeptida yang sudah memiliki struktur tersier dapat saling berinteraksi dan bergabung menjadi suatu multimer. Protein pembentuk multimer dinamakan subunit. Jika suatu multimer dinamakan dimer jika terdiri atas 2 subunit, trimer jika 3 subunit dan tetramer untuk 4 subunit. Multimer yang terbentuk dari subunit-subunit identik disebut dengan awalan homo, sedangkan jika subunitnya berbeda-beda dinamakan hetero. Misalnya hemoglobin yang terdiri atas 2 subunit alfa dan 2 subunit beta dinamakan heterotetramer.
Struktur Quartener Struktur Kuarterner
Struktur Kuarterner
The 2 2 Tetramer of Human Hemoglobin.
Quaternary Structure.
Review: Four levels of protein structure
-
29/06/2013
5
[email protected] 2010 [email protected] 2010
Hexamers stabilized by Zn2+ ions (light blue) (3), which represent the form in which insulin is stored in the pancreas
Bentuk struktur & fungsi
Protein globural spheric: larut dalam air, interior hidrofob & exterior hidrofil, berperan dalam fungsi sel. Mis. enzim.
Protein fibrous spt benang/ pipa: tidak larut dalam air, pendukung mekanis & struktur. Mis. Keratin dan kolagen
Struktur 3 Demensi Protein (Protein folding)
Functional Conformation
-
29/06/2013
6
Principles of protein structure
Human Hemoglobin.
Struktur protein vs fungsi
Mioglobin & Hemoglobin
Keduanya berfungsi dalam sirkulasi oksigen, mioglobin didalam jaringan & hemogloblin dalam aliran darah (eritrosit), terdapat heme porphyrin + Fe 2+
Struktur mioglobin: lebih kompak, 75% -helix ( 8 helix), 4 helix dg terminus prolin, rantai peptida utama planar. Heme terletak pada celah struktur. Miogloblin kuda td 1 unit protein, 1 heme.
Struktur hemoglobin: tetramer 2 2 sebagai protein globular, dengan 4 heme.
Size of Protein Molecules IKATAN KOVALEN DAN NON KOVALEN YANG
MEMPERTAHANKAN STRUKTUR PROTEIN
IKATAN KOVALEN: 1. IKATAN PEPTIDA 2. IKATAN DISULFIDA
IKATAN NONKOVALEN 1. IKATAN HIDROGEN 2. IKATAN HIDROFOBIK 3. IKATAN ELEKTROSTATIK
COOH COOH l l NH2 C CH2 S - S CH2 C NH2 l l H H
R1 O H H2N - C - C - N - C - COOH H H R2
IKATAN PEPTIDA
IKATAN DISULFIDA
-
29/06/2013
7
IKATAN NONKOVALEN
1. IKATAN HIDROGEN
2. IKATAN HIDROFOBIK/INTERAKSI HIDROFOBIK
3. IKATAN ELEKTROSTATIK
IKATAN HIDROGEN TERJADI ANTARA RESIDU GUGUS R PADA SIMPUL YANG BERDEKATAN DIDALAM RANTAI ATAU ANTAR RANTAI.
RANTAI 1
RANTAI 2
RANTAI 3
Ikatan nonkovalen
IKATAN HIDROFOBIK TERJADI ANTARA RESIDU GUGUS R DARI 2 ASAM AMINO YANG SAMA-SAMA HIDROFOBIK
IKATAN ELEKTROSTATIK TERJADI ANTARA GUGUS DARI ASAM AMINO YANG MUATANNYA BERLAWANAN.
DENATURASI PROTEIN IKATAN-IKATAN NONKOVALEN YG MEMPERTAHANKAN STRUKTUR PROTEIN DAPAT DIRUSAK OLEH BERBAGAI MANIPULASI SEHINGGA PROTEIN AKAN KEHILANGAN AKTIFITAS BIOLOGISNYA DENATURASI PROTEIN
FISIK SUATU PEROBAHAN KONFORMASI RANTAI POLIPEPTIDA YANG TIDAK MEMPENGARUHI STRUKTUR PRIMER.
HAL-HAL YG DAPAT MENYEBABKAN TERJADINYA DENATURASI:
PANAS
ASAM BASA KUAT
LOGAM BERAT
PELARUT ORGANIK (ALKOHOL, ASETON DLL)
PENGGUNCANGAN YANG INTENSIF
DETERGEN, UREA DLL
DENATURASI
RENATURASI
HIDROLISIS PROTEIN
HIDROLISIS PROTEIN BERGUNA UNTUK:
1. MEMUTUS IKATAN KOVALEN PD POLIPEPTIDA
2. MEMISAHKAN ASAM AMINO YG ADA PADA RANTAI POLIPEPTIDA.
ADA 3 CARA UNTUK MENGHIDROLISIS PROTEIN:
1. HIDROLISIS DG ASAM.
6 NHCl, PADA SUHU 110oC SELAMA 20 70 JAM, PADA TABUNG REAKSI YG TERTUTUP RAPI SEHINGGA TDK ADA KONTAK DG OKSIGEN. TERJADI PEMUTUSAN SEMUA IKATAN PEPTIDA, TETAPI BBRP ASAM AMINO MENGALAMI DEAMINASI (Trp, Ser, Tre, Asp, Glu).
2. HIDROLISIS DG BASA
2 4 N NaOH, SUHU 100oC, SELAMA 4 8 JAM.
UNTUK MENDAPATKAN Trp YG RUSAK PADA HIDROLISIS
ASAM.
-
29/06/2013
8
3. HIDROLISIS DG ENZIM
TIDAK MEMUTUSKAN SEMUA IKATAN PEPTIDA PADA RANTAI POLIPEPTIDA KARENA ENZIM HANYA MEMUTUS PADA ASAM AMINO TERTENTU (SELEKTIF).
TRIPSIN Lys, Arg
KHEMOTRIPSIN Phe, Trp, Tyr
SIANOGEN BROMIDA Met
THERMOLISIN SEBELUM Ala
PEPSIN Phe, Trp, Tyr,Met,Leu
PAPAIN Arg, Lis, Gli
4. MEMUTUS IKATAN DISULFIDA MENGGUNAKAN SENYAWA:
1. MERKAPTOETANOL
2. ASAM PERFORMAT
3. DITIOREITOL (DTT)
ASAM PERFORMAT (HCOO-OH)
MERKAPTOETANOL
(HS-CH2-CH2-OH)
DTT (DITIOREITOL)
HS-CH2-CHOH-CHOH-CH2SH
ATAU
48
TERIMA KASIH