19/10/2016
Pengantar Sintesis Protein dr.Syazili Mustofa, M.Biomed
2016
Protein
• Berasal dari kata Yunani (proteos) : yang utama • Disbt dmk, o.k dlm ¢ >> (>50% berat kering sel/makhluk hidup adalah protein) • Keutamaan dlm mencerminkan keutamaan fungsi pasti berperan sgt penting dlm ¢. • Sifat kimia & biologi protein sangat beragam # BM : bbp ratus D – bbp juta D - dari larutan biasa sampai larutan koloid
Syazili Mustofa-FK Unila
1
19/10/2016
dapat dikristalkantidak dpt dikristalkan # Kelarutan : sangat dipengaruhi pH lar. konsep pI dan pH optimum _ pI : pH isoelektrik, pH yang muatan (+) dlm suatu mol protein = muatan (-): 1. Disbbkan o/ R aa yg membnt prot ybs 2. Pd pH=pI, kelarutan protein semata-mata dipertahankan oleh mantel air pd pI, protein sangat mudah diendapkan, cukup dengan menarik mantel air 3. Pd pemisahan dengan elektroforesis, bila pH dapar elektroforesis=pI prot, ybs tdk bergerak dalam medan listriuk elektroforesis
Syazili Mustofa-FK Unila
_ pH optimum : suatu protein selalu punya fgs biologis. 1.Bila diamati/diukur pd bbg pH, fgs biologis tsb suatu pH dg akt maksimum. 2.Di luar itu (pH), akt biol protein tsb <, sampai 0. Kurva bbnt. Parabola 3. Juga disbbkan oleh ionisasi R yg ada pd residu aa penusun protein. 4.Pd pH = pHopt, ionisasi R str 3 D yg tepat, sehingga prot ybs dapat menjalankan fgs - pI adalah identitas fisikokimia suatu protein sbg molekul protein - pH adalah identitas fisikokimia suatu protein dalam hubungan fungsi biologisnya.
Syazili Mustofa-FK Unila
2
19/10/2016
• Gabungan variasi BM dengan pI & pHopt masalah dlm isolasi & purifikasi protein dlm jangka waktu lama. • Isolasi & purifikasi protein sll merupakan usaha penjelajahan (eksplorasi), yang sll mengandung ciri “coba-coba”, walau pun kini sudah > terarah. Selalu ada pengaruh faktor pengalaman unsur “seni” (arts)
Syazili Mustofa-FK Unila
Definisi protein : Kimia : protein adalah heteropolimer aa yg satu sama lain terikat dengan ikatan peptida 1.Tidak menjelaskan, bgmn heteropolimer tsb disusun dari aa yg berbeda 2.Tidak menjelaskan, bagaimana protein yang berbeda-beda disusun 3. Tidak menjelaskan bgmn protein yang sama tiap akan disintesis tidak boleh salah dlm & urutan aa Biologi : Protein adalah senyawa yang terbentuk langsung sebagai hasil pengungkapan informasi genetik di dalam gen 1. Tidak menjelaskan komposisi kimia • -
Syazili Mustofa-FK Unila
3
19/10/2016
2. Tidak menjelaskan, bagaimana unsur pembentuknya terikat satu sama lain 3. Tidak menjelaskan identitas senyawa penyusun protein. # Definisi Biokimia : Protein adalah heteropolimer aa, terikat satu sama lain dengan ikatan peptida & merupakan pengungkapan langsung dari informasi genetik di dalam gen. (tertulis miring: kata kunci) 1. Heteropolimer aa : a. ada >1 aa penyusun protein b. konsep aa penyusun protein & aa bukan penyusun protein ciri-ciri kimia : - gugus asam harus COOH
Syazili Mustofa-FK Unila
- Harus suatu asam amino ( -COOH dan -NH2 terikat ke C yang sama, yaitu C yang asimetrik) aa dg gugus asam bukan –COOH (mis. sulfat, spt pd taurin) tdk pernah berada dalam suatu protein. Aa dg –COOH & -NH2 terikat di tempat berbeda, tidak pernah berada dalam protein (mis. -alanin) 2. Ikatan peptida : ada bbp kemungkinan ikatan kovalen antar aa. - Ikatan pembentuk protein adalah ikatan peptida: ikatan kovalen yg terbentuk sbg hsl pengawahidratan –COOH aa yg satu dg –NH2 aa yg lain. - Ikatan kovalen lain mgkn ada dlm suatu protein, ttp bukan pembentuk rangka utama/tlg pgg protein. Ikatan kovalen lain (mis –S-S-) sgt penting u/ str 3 D &/ fgs protein tertentu
Syazili Mustofa-FK Unila
4
19/10/2016
3. Pengungkapan langsung informasi genetik : - gen : unit informasi genetik dalam DNA / kromosom - Pengungkapan lgsg : hub gen dg protein 1 gen untuk 1 polipeptida (Beadle & Tatum : One gene one enzyme) bila gen u/ suatu protein tdk ada, organisme ybs tdk dpt sintesis protein tsb. - Karena prot tda aa jenis tertentu yg tdk boleh salah dalam & urutan hrs ada inf tertentu u/ tiap jenis aa kodon : unit informasi dlm gen yg menyandikan suatu aa. Ada 20 aa penyusun protein, ttp ada > 20 kodon 1 kodon menyandikan 1 aa, ttp 1 aa disandikan oleh > 1 kodon. Kodon adalah tribasa dalam asam nukleat, yang mengandung makna 1 aa. ,
Syazili Mustofa-FK Unila
• Universalisme biologis : Msk makhluk hidup sangat beragam, ada universalisme mulai dari virus sampai manusia: - Menggunakan aa yang sama u/ menyusun protein, jumlah hanya 20 jenis - Menggunakan bahasa genetik yg sama u/ “mengucapkan” aa tsb : kodon dg arti yang sama. - Menggunakan alat penukar E yg sama, yaitu ATP.
Syazili Mustofa-FK Unila
5
19/10/2016
Bodies Cells DNA Bodies are made up of cells All cells run on a set of instructions spelled out in DNA
DNA Cells Bodies How does DNA code for cells & bodies?
how are cells and bodies made from the instructions in DNA
6
19/10/2016
DNA Proteins Cells Bodies DNA has the information to build proteins
genes
proteins cells
bodies
DNA gets all the glory, Proteins do all the work
How do proteins do all the work • Proteins – proteins run living organisms – enzymes • control all chemical reactions in living organisms
– structure • all living organisms are built out of proteins
7
19/10/2016
Cell organization • DNA – DNA is in the nucleus • genes = instructions for making proteins
– want to keep it there = protected • “locked in the vault” cytoplasm
nucleus
Cell organization
aa aa aa
• Proteins – chains of amino acids – made by a “protein factory” in cytoplasm – protein factory = ribosome cytoplasm
aa aa aa aa aa aa
aa build proteins
nucleus ribosome
8
19/10/2016
aa
Passing on DNA information • Need to get DNA gene information from nucleus to cytoplasm
aa aa aa aa
– need a copy of DNA – messenger RNA
aa aa aa aa
cytoplasm
aa build proteins mRNA nucleus ribosome
aa
From nucleus to cytoplasm
aa aa
aa aa
aa aa aa aa
transcription
DNA
protein aa
mRNA translation
nucleus
struktural/ cytoplasm fungsional
9
19/10/2016
DNA vs. RNA DNA • deoxyribose sugar • nitrogen bases – G, C, A, T – T:A – C:G
• double stranded
RNA • ribose sugar • nitrogen bases – G, C, A, U – U:A – C:G
• single stranded
10
