PROTEIN
PROTEIN. BIOKIMIA Minggu ke-4. PROTEIN. Apa pentingnya urutan asam amino bagi protein? Pentingkah konsumsi harian protein? Protein seperti apa yang diperlukan oleh seseorang? Bagaimana industri bioteknologi modern mematenkan penemuannya? Bagaimana penentuan adanya protein dalam contoh.
PROTEIN
E N D
Presentation Transcript
PROTEIN BIOKIMIA Minggu ke-4
PROTEIN • Apa pentingnya urutan asam amino bagi protein? • Pentingkah konsumsi harian protein? • Protein seperti apa yang diperlukan oleh seseorang? • Bagaimana industri bioteknologi modern mematenkan penemuannya? • Bagaimana penentuan adanya protein dalam contoh
PROTEIN • Molekul makrobiopolimer yang tersusun dari monomer asam L,-amino yang berkaitan satu sama lain dengan ikatan peptida
FUNGSI • Enzim • Amilase, pepsin, lipase • Struktur • Keratin, gelatin, fibroin, kolagen • Biosinyal • Insulin, reseptor hormon, ensefalin • Bufer • Albumin
FUNGSI • Transpor • Lipoprotein, hemoglobin, histon • Pertahanan sel • Imunoglobin, antibiotik, toksin, bisa ular • Nutrien dan simpanan • Kasein, ovalbumin, gliadin • Pergerakan sel dan molekul intrasel • Aktin, miosin, tubulin, dinein, klatrin
PROTEIN BERDASARKAN STRUKTUR • Primer • Sekunder • Tersier • Kuarterner
STRUKTUR PRIMER • Hanya ikatan peptida
STRUKTUR SEKUNDER • Ikatan hidrogen antara gugus karbonil dengan gugus amina dari atom C yang berbeda • -heliks • -pleated sheet • Paralel • Antiparalel
STRUKTUR TERSIER • Distabilkan oleh interaksi gugus R • Ikatan disulfida • Ikatan hidrogen • Interaksi hidrofobik • Interaksi hidrofilik • Interaksi ionik
STRUKTUR KUARTERNER • Gabungan beberapa struktur tersier
PROTEIN BERDASARKAN BENTUK • Protein serabut (fibrous) • Kurang larut, amorf, dapat memanjang dan berkontraksi • Keratin, miosin, kolagen, fibrin • Protein globuler • Larut, dapat dikristalkan • Enzim, imunoglobulin
PROTEIN MAJEMUK • Nukleoprotein: ssDNA binding protein • Glikoprotein: musin • Fosfoprotein: kasein • Kromoprotein: hemoglobin • Protein-koenzim: piruvat dehidrogenase-NAD+ • Lipoprotein • Metaloprotein: kalmodulin-Ca2+
REAKSI PROTEIN • Dengan garam • Kelarutan protein meningkat dengan penambahan sedikit garam (salting in) • Protein mengendap dalam garam pekat (salting out • Dengan asam • Sedikit asam mendenaturasi protein • Asam berlebih menyebabkan hidrolisis
REAKSI PROTEIN • Dengan basa • Tidak mengendapkan tetapi menyebabkan hidrolisis, dekomposisi oksidatif, dan rasemisasi • Dengan logam berat • Menghasilkan endapan yang tidak dapat larut kembali • Dengan pereaksi alkoloidal • Mengendapkan protein pada suasana asam • Asam trikloroasetat, asam tannat, asam fosfotungstat, asam fosfomolibdat
REAKSI PROTEIN • Dengan pelarut organik • Menurunkan konstanta dielektrik • Alkohol, kloroform • Dengan pemanasan • Terjadi denaturasi (terurainya protein menjadi struktur primernya) • Terjadi koagulasi
REAKSI UJI PROTEIN • Reaksi Millon: tirosin • Reaksi Biuret: ikatan peptida • Reaksi xantoprotein: asam amino aromatik • Reaksi Hopkins Cole: triptofan • Reaksi ninhidrin: gugus karboksil dan amino bebas
REAKSI UJI PROTEIN • Reaksi Lowry (J. Biol. Chem, 1951) • Menggunakan pereaksi Folin fenol • Standar terbaik Human Albumin • Terganggu oleh ion K+, Mg2+, EDTA, Tris, pereaksi tiol, dan karbohidrat • Reaksi Bradford (Anal. Biochem, 1976) • Menggunakan pewarna Coomassie Brilliant Blue G-250 • Standar terbaik -Globulin • Terganggu oleh deterjen dan sedikit oleh aseton
SENTRIFUGASI • Pemisahan molekul berdasarkan bobot jenis • Teknik yang umum digunakan untuk protein spesifik: ultrasentrifugasi (>20.000 g)
SENTRIFUGASI ZONA • Pemisahan berdasarkan gradien densitas • Umum digunakan sukrosa atau CsCl
KROMATOGRAFI AFINITAS • Berdasarkan interaksi protein-ligan • Memisahkan satu jenis protein spesifik dari lainnya • Ligan: • Antigen • Substrat • kofaktor
PENENTUAN STRUKTUR PRIMER • Sekuensing: penentuan urutan asam amino dalam protein • Proteomik: ilmu yang menjelaskan urutan protein fungsional di dalam sel
SEKUENSING • Preparasi protein • Menentukan jumlah subunit • Memotong ikatan disulfida • Pemisahan dan pemurnian subunit • Penentuan asam amino (kromatografi pertukaran ion) • Sekuensing subunit • Memotong protein dengan protease spesifik • Sekuensing menggunakan degradasi Edman • Rekonstruksi protein • Mengurutkan protein berdasarkan fragmen yang overlapping • Penentuan letak ikatan disulfida
PENENTUAN STRUKTUR SEKUNDER • Ramachandran Plot: penentuan struktur sekunder berdasarkan rotasi ikatan dan
PENENTUAN STRUKTUR 3D PROTEIN • Metode: • Kristalografi sinar X • Resonansi magnetik inti • Visualisasi: • VMD: Windows • NAMD: Linux
KROSTALOGRAFI SINAR X • Digunakan untuk menentukan struktur 3D protein • Langkah: • Salting out • Kristalisasi dalam pipa kapiler • Foto sinar X • Perhitungan matematis transformasi Fourier (kepadatan elektron 2D) • Dilakukan beberapa kali
NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE (NMR) • Penentuan protein <30 kDa
