PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR

Achmad Farajallah | PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR Copyright Achmad Farajallah [email protected] http://achamad.staff.ipb.ac.id/2011/11/22/penyortiran-protein-intraselular/

PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR

PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR Achmad Farajallah, Bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi FMIPA IPB

Setiap organel sel yang mengalami pertumbuhan kemudian akan melakukan pembelahan melalui proses duplikasi melalui mitosis maupun meiosis. Proses duplikasi organel dalam sistem endomembran tidak sekedar memperpanjang membrannya, melainkan membutuhkan pengaturan-pengaturan yang didikte oleh komposisi material yang dikandungnya. Selama sel mengalami pertumbuhan, setiap organel mengakumulasi berbagai molekul baru mengikuti fungsi normal sel. Pada saat pembelahan sel, beragam molekul yang menjadi ciri spesifik setiap organel harus didistribusikan ke setiap organel dari sel hasil pembelahan. Pada tahap anafase, selubung inti, retikulum endoplasma dan alat golgi akan pecah membentuk vesikula-vesikula kecil dan kemudian terdistribusi ke arah kutub-kutub pembelahan mengikuti pergerakan tubulus-tubukus mikro. Pada saat telofase atau setelah pelekukan membran plasma dimulai yang menandai sitokiniesis, beberapa vesikula kecil saling bergabung kembali membentuk selubung inti, RE dan alat Golgi kembali. Setelah sitokinesis selesai, organel-organel terus tumbuh yang berarti membutuhkan lemak untuk mensintesis membran yang baru dan berbagai molekul protein - baik protein membran maupun protein terlarut yang akan mengisi rongga setiap organel. Dalam hal ini, walaupun tidak dalam kondisi pembelahan sel, sintesis protein-protein baru selalu terjadi. Sedangkan pada organel-organel endosimbion (mitokondria dan kloroplas) yang biasanya berjumlah banyak dalam setiap sel keduanya melakukan pembelahan yang tidak berbarengan dengan pembelahan sel. Setelah sitokinesis jumlah mereka dibagi dan didistribusikan ke sel-sel anak.

Protein-protein yang baru disintesis selama pertumbuhan sel harus secara akurat didstribusikan ke berbagai kompartentasi sel, baik kesetiap organel tujuannya, ke vesikula untuk disekresikan ataupun ataupun untuk menggantikan protein-protein yang

page 1 / 287


secara kontinyu didegradasi. Akurasi pendistribusian protein ke setiap organel atau kompartemen sel sangat dibutuhkan agar sel mampu terus tubuh, membelah dan berfungsi dengan baik. Walaupun secara keseluruhan jenis protein yang ada dalam suatu sel mencapai ribuan jenis, mereka tersebar secara unik ke dalam setiap organel. Dengan kata lain, suatu organel bisa dicirikan oleh protein yang dikandungnya.

Pada awalnya, hampir semua jenis protein yang ditemukan di dalam sitosol disintesis oleh ribosom di dalam sitosol maupun ribosom yang menempel ke retikulum endoplasma. Untuk itu, mRNA yang ditranskripsikan di dalam inti diekspor ke sitosol melalui pori inti. Perkecualian, beberapa jenis protein mulai disintesis oleh ribosom yang masih berada di dalam inti. Sebagian besar sintesis protein (translasi protein dari mRNA) yang terjadi di dalam inti bisa dipandang sebagai fungsi kontrol terhadap kesalahan proses transkripsi mRNA. Selain itu, mitokondria dan kloroplas yang mempunyai sistem genom terpisah dari inti mampu mensintesis beberapa jenis proteinnya sendiri.

Protein yang mulai ditranslasikan oleh ribosom yang menempel ke membran RE akan menembus masuk ke dalam lumen RE yang tidak menunggu sampai proses translasi selesai. Dengan kata lain, polipeptida terus tumbuh ke dalam lumen RE. Mekanisme transpor protein seperti ini disebut cotranslational import, yaitu polipeptida ditranspor ke dalam lumen RE sambil terus ditranslasikan. Setelah translasi selesai maka beberapa jenis protein dan membran fosfolipid yang juga disintesis di dalam RE akan didistribusikan ke alat Golgi, lisosom, endosom, membran inti luar maupun membran plasma dengan cara membentukvesikula transport.

Beberapa jenis protein yang telah disintesis oleh ribosom yang bebas dalam sitosol kemudian akan terus berada di dalam sitosol atau ditranspor ke dalam mitokondria, kloroplas, peroksisom dan membran bagian dalam inti. Mode transpor protein seperti ini disebut posttranlational import yang membutuhkan adanya sinyal pengenal dalam runutan asam amino penyusun protein. Protein yang akan ditranspor ke dalam inti melalui pori inti, sedangkan yang akan ditranspor ke dalam mitokondria, kloroplas dan proksisom dilakukan dengan mekanisme yang berbeda. Sifat normal membran sel adalah impermeabel terhadap makromolekul hidrofilik. Hal ini berarti mekanisme transportasi protein terlarut sitosol (air) atau polipeptida yang baru disintesis dalam sitosol membutuhkan energi. Artinya, mereka ditransportasikan melintasi membran dengan cara transpor aktif.

page 2 / 287


Ketepatan pengiriman dari setiap jenis protein yang baru disintesis dalam sitosol ataupun yang sedang disintesis, sangat ditentukan oleh runutan asam aminonya. Dalam untai polipetida bisa ditemukan runutan asam amino tertentu yang disebut dengan "sinyal pengenal" atau "sorting signal" yang mengarahkan polipeptida tersebut ke suatu organel tertentu. Sinyal pengenal berbeda-beda untuk setiap organel. Beberapa protein yang tidak dilengkapi dengan sinyal pengenal akan persisten di dalam sitosol. Keberadaan sinyal pengenal ini diungkapkan pertama kali oleh Blobel dan Sabatini tahun 1971 yang dikenal sebagaihipotesis sinyal. Dengan sangat hati-hati keduanya mengemukakan bahwa runutan asam amino berukuran pendek yang intrinsik dengan struktur suatu polipeptida merupakan sinyal yang membedakan berbagai jenis polipeptida yang ada dalam sitosol apakah akan masuk ke dalam lumen RE atau tetap berada dalam sitosol. Sejak itu, ide bahwa suatu protein mempunyai sinyal intrinsik yang menentukan lokasi akhirnya di dalam sel terbukti benar untuk beragam organel, tidak hanya untuk RE sebagaimana awal hipotesis sinyal ditegakkan. Penghargaan Nobel tahun 1999 untuk bidang fisiologi/kedokteran diberikan ke keduanya karena dampak luar biasa dari hipotesis ini terhadap perkembangan biologi sel.

Runutan asam amino yang bertindak sebagai sinyal pengenal pada umumnya berkisar antara 15-60 asam amino. Segmen runutan sinyal pengenal ini kemudian akan diputus dan dipisahkan dari runutan asam amino lainnya setelah polipeptida mencapai organel yang dituju. Beberapa sinyal pengenal yang sudah dikarakterisasi dengan baik disajikan dalam Tabel dibawah ini Fungsi impor ke lumen RE

mempertahan dalam lumen RE

runutan asam amino 3NMet-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-Leu -Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Gl u-Val-Phe-Gln-Lys-Asp-Glu-Leu-COO- (sering disingkat KDEL) +H

impor ke mitokondria

+H

impor ke inti

-Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val

3

N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Ser-Ile-Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-A la-Thr-Arg-Thr-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu

page 3 / 287


impor ke perosksisom

page 4 / 287


-Ser-Lys-Leu-

page 5 / 287


page 6 / 287


page 7 / 287


Karakterisasi yang membuktikan bahwa runutan asam amino di dalam Tabel diatas

page 8 / 287


adalah suatu sinyal pengenal diketahui dengan menggunakan teknologi rekayasa

page 9 / 287


genetik. Jika penyandi asam amino sinyal pengenal dari suatu protein yang

page 10 / 287


seharusnya masuk ke dalam lumen RE dihilangkan dari runutan DNA penyandinya

page 11 / 287


maka protein yang disintesis ternyata tidak bisa masuk ke dalam lumen RE dan

page 12 / 287


tetap berada di dalam sitosol. Sebaliknya, jika penyandi sinyal pengenal

page 13 / 287


untuk tujuan lumen RE ditambahkan ke DNA penyandi protein sitosol maka protein

page 14 / 287


yang disintesis yang seharusnya ada di sitosol akan masuk ke dalam lumen RE.

page 15 / 287


Dalam perkembangan biologi molekular "DNA related techniques" yang sangat

page 16 / 287


pesat akhir-akhir ini, ternyata sinyal pengenal untuk suatu fungsi tertentu

page 17 / 287


ditemukan mempunyai runutan asam amino yang beragam. Hal ini menunjukkan

page 18 / 287


bahwa runutan asam amino saja tidak cukup signifikan untuk suatu fungsi sinyal

page 19 / 287


pengenal. Hal yang paling menonjol dari runutan asam amino yang bisa bertindak

page 20 / 287


sebagai sinyal pengenal justru ditemukan pada sifat-sifat fisiknya, seperti

page 21 / 287


hidrofobisitas ataupun penempatan asam-asam amino bermuatan dalam runutan.

page 22 / 287


page 23 / 287


Inti Sel

page 24 / 287


Adanya membran sel sebagai selubung inti telah diduga sejak akhir abad ke-19

page 25 / 287


hanya berdasarkan pada sifat-sifat osmotik cairaninti sel. Tentunya, waktu itu

page 26 / 287


mikroskop cahaya hanya bisa menampakkan batas yang sangat tipis di sisi luar inti

page 27 / 287


tanpa mengetahui struktunya lebih ditil yang kemudian secara

page 28 / 287


sederhana disebut sebagai selubung inti. Baru kemudian setelah menggunakan

page 29 / 287


mikroskop elektron transmisi diketahui bahwa selubung inti terdiri atas dua lapis

page 30 / 287


membran sel yang saling konsentris dan rongga di antara keduanya disebut rongga

page 31 / 287


perinuklear dengan jarak sekitar 20-40 nm. Membran inti bagian dalam disebut

page 32 / 287


nuclear lamina dilengkapi dengan protein yang berfungsi sebagai titik pelekatan

page 33 / 287


bagi kromosom dan sebagai lapisan penyokong struktur inti. Pada semua sel-sel

page 34 / 287


hewan, lapisan penyokong struktur inti yang ada di sisi dalam membran inti berupa

page 35 / 287


filamen intermediet - salah satu kategori sitoskeleton. Sedangkan membran inti

page 36 / 287


bagian luar merupakan bagian dari membran RE sehingga komposisi protein

page 37 / 287


membrannya sama dengan membran RE lainnya. Dengan kata lain, rongga

page 38 / 287


perinuklear merupakan kelanjutan dari lumen RE.

page 39 / 287


Selubung inti dilengkapi dengan pori-pori inti sebagai tempat lalu-lintas material

page 40 / 287


antara sitosol dan nukleosol. Densitas pori inti sangat beragam antar jenis sel. Di

page 41 / 287


dalam inti sel mamalia bisa ditemukan sekitar 3000-4000 pori atau 10-20 pori

page 42 / 287


per mm2. Protein yang disintesis dalam sitosol masuk ke dalam inti melalui pori-pori

page 43 / 287


inti. Begitu juga dengan RNA yang disintesis di dalam inti keluar ke sitosol juga

page 44 / 287


melalui pori-pori inti. Dalam hal mRNA, mRNA yang bisa melalui pori-pori inti adalah

page 45 / 287


yang sudah mengalami pemotongan dalam rangka modifikasi pascatranskripsi yag

page 46 / 287


terjadi di dalam inti.

page 47 / 287


Pori inti berukuran besar dengan struktur yang tersusun dari beragam jenis protein

page 48 / 287


yang keseluruhannya disebut dengankompleks protein pori

page 49 / 287


. Protein-protein penyusun kompleks pori inti diperkirakan berdiameter sekitar 120

page 50 / 287


juta dalton. Subunit-subunit protein tersusun sedemikian rupa membentuk

page 51 / 287


konfigurasi oktagonal.

page 52 / 287


Ada 8 subunit protein fibril yang menjulur ke arah sitosol dan dan 8 subunit protein

page 53 / 287


fibril lainnya menjulur ke arah nukleosol. Setiap protein fibril berikatan dengan

page 54 / 287


subunit protein cincin. Protein fibril yang menjulur ke arah sitosol terumbai bebas,

page 55 / 287


sedangkan yang menjulur ke arah nukleosol diikat oleh protein fibril yang lainnya

page 56 / 287


membentuk struktur seperti keranjang. Bagian tengah dari konfigurasi

page 57 / 287


protein-protein cincin dan fibril terdapat kanal yang berisi butiran-butiran

page 58 / 287


protein globular. Pada awalnya, butiran protein ini dianggap bukan sebagai bagian

page 59 / 287


bagian kompleks pori karena tidak pernah bisa dilihat sebelumnya akibat serial

page 60 / 287


selama preparasi spesimen. Kepastian bahwa butiran protein yang ada di bagian

page 61 / 287


tengah kanal adalah komponen kompleks protein pori diketahui dengan teknik

page 62 / 287


freeze-fracture microscopy, Fungsi butiran protein tersebut diduga untuk

page 63 / 287


membantu molekul-molekul larut air untuk melintasi pori yang disebut sebagai

page 64 / 287


protein transporter. Struktur kompleks protein pori dilekatkan ke selubung inti oleh

page 65 / 287


beberapa subunit protein yang menjulur ke arah rongga perinuklear.

page 66 / 287


Setiap pori inti terdiri dari satu atau lebih kanal yang memungkinkan

page 67 / 287


molekul-molekul kecil larut air bisa melintas dengan bebas. Sedangkan

page 68 / 287


molekul-molekul besar (misalnya beberapa RNA dan protein) dan beberapa

page 69 / 287


kompleks makromolekul tidak bisa melintas dengan bebas. Molekul-molekul besar

page 70 / 287


tersebut bisa melintas melalui pori inti jika dilengkapi dengan suatu sinyal pengenal

page 71 / 287


yang dikenali. Runutan sinyal yang mengarahkan protein sitosol untuk masuk ke

page 72 / 287


dalam inti disebut nuclear localization signal. Sinyal pengenal tersebut umumnya

page 73 / 287


terdiri atas satu atau dua runutan asam amino pendek yang mengandung Lys atau

page 74 / 287


Arg yang bermuatan positif.

page 75 / 287


Interaksi antara calon protein yang akan masuk ke dalam inti diawali dengan

page 76 / 287


pengikatan calon protein oleh suatu protein di dalam sitosol yang dikenal dengan

page 77 / 287


nuclear transport receptors. Protein reseptor yang ada di sitosol ini merupakan

page 78 / 287


bagian dari protein fibril. Jika ada calon protein yang dilengkapi dengan runutan

page 79 / 287


asam amino dari sinyal pengenal untuk inti, maka protein reseptor akan mengenali

page 80 / 287


dan mengikatnya sehingga membentuk kompleks calon protein inti - protein

page 81 / 287


reseptor. Kompleks protein ini kemudian akan dikenali oleh protein-protein fibril

page 82 / 287


dari pori inti. Pengenalan ini menyebabkan kompleks calon protein inti - protein

page 83 / 287


reseptor ditranspor secara aktif ke dalam inti dengan bantuan energi yang

page 84 / 287


diperoleh dari hidrolisis GTP. Struktur komplek protein di bagian tengah dari pori inti

page 85 / 287


bertindak sebagai penyeleksi yang akan membuka hanya jika ada kompleks calon

page 86 / 287


protein inti - protein reseptor. Di dalam nukleosol, kompleks calon protein inti -

page 87 / 287


protein reseptor terurai menjadi protein inti dan protein reseptor, kemudian protein

page 88 / 287


reseptor dikeluarkan ke sitosol melalui pori inti yang lain untuk digunakan kembali.

page 89 / 287


Dengan begitu, pori inti bisa disebut sebagai gerbang molekular. Meskipun begitu,

page 90 / 287


ada beberapa hal yang sampai saat masih belum jelas. Salah satunya adalah

page 91 / 287


bagaimana pori inti bisa mengatur arah sehingga tidak terjadi tabrakan antara

page 92 / 287


molekul yang mau masuk dan keluar inti. Selain itu, bagaimana pori inti hanya

page 93 / 287


memasukkan satu molekul pada satu saat sehingga tidak terjadi penyumbatan pori

page 94 / 287


inti.

page 95 / 287


Pori inti melewatkan suatu protein dalam konformasi yang sudah final, yaitu sudah

page 96 / 287


dalam bentuk fungsionalnya, dan juga melewatkan komponen-komponen ribosom

page 97 / 287


sebagai satu kesatuan partikel. Kedua kemampuan diatas membedakan transpor

page 98 / 287


protein ke dan keluar inti terhadap sistem transpor protein dari dan ke berbagai

page 99 / 287


organel lainnya. Mekanisme transpor protein ke berbagai organel lainnya seperti

page 100 / 287


mtokondria, kloroplas dan retikulum endoplasma dilakukan dalam konformasi

page 101 / 287


protein yang belum fungsional atau belum mengalami pelipatan-pelipatan.

page 102 / 287


page 103 / 287


Mitokondria dan Kloroplas

page 104 / 287


Mitokondria dan kloroplas adalah dua organel dengan spesialisasi mensintesis ATP

page 105 / 287


yang mempunyai dua lapis membran sel, yaitu membran luar dan membran dalam.

page 106 / 287


Di antara kedua lapisan membran tadi terdapat ruang antar membran. Untuk

page 107 / 287


kloroplas terdapat lapisan membran ketiga, yaitu membran tilakoid. Sebagian besar

page 108 / 287


protein yang ada di dalam mitokondria dan kloroplas diimpor dari sitosol yang

page 109 / 287


disandikan oleh genom inti, sedangkan sebagian kecil protein disintesis oleh

page 110 / 287


mereka sendiri yang disandikan oleh sistem genomnya. Protein sitosol agar bisa

page 111 / 287


masuk ke dalam mitokondria dan kloroplas, biasanya mempunyai runutan sinyal

page 112 / 287


penyortir di bagian ujung N-nya. Calon protein dimasukkan ke mitokondria dan

page 113 / 287


kloroplas melewati membran luar dan membran dalam sekaligus (atau secara

page 114 / 287


simultan) pada situs-situs tertentu. Situs tersebut ditandai dengan kedua lapis

page 115 / 287


membran saling mendekat dan menempel sehingga tidak menyisakan ruang antar

page 116 / 287


membran diantara keduanya. Calon protein dengan sinyal penyortir untuk

page 117 / 287


keduanya ditranslokasikan dalam kondisi belum melipat atau belum fungsional.

page 118 / 287


Setelah calon protein berada di bagian matriks mitokondria atau stroma klorolas,

page 119 / 287


porsi runutan asam amino dari sortir signal dipotong . Dalam hal ini ada

page 120 / 287


keterlibatan protein chaperon yang mendorong molekul calon protein menembus

page 121 / 287


dua lapis membran, memotong sortir signal dan kemudian melipat ulang calon

page 122 / 287


protein yang sudah masuk. Penempatan lebih lanjut di berbagai situs di dalam

page 123 / 287


organel (misalnya di dalam matriks, terikat membran dalam atau membran tilakoid

page 124 / 287


membutuhkan sortir signal yang lain. Sortir signal tersebut diketahui berfungsi

page 125 / 287


setelah sortir signal yang pertama telah dipotong.

page 126 / 287


Selain mengimpor protein, mitokondria dan kloroplas juga mengimpor lemak dan

page 127 / 287


menyatukannya dengan membran-membran dalamnya. Sebagian besar fosfolipid

page 128 / 287


membran berasal dari retikulum endoplasma sebagai pusat sintesis lemak di alam

page 129 / 287


sel. Fosfolipid ditranslokasikan ke mitokondria dan kloroplas secara individual

page 130 / 287


dengan bantuan protein larut air pembawa lemak. Protein ini secara tepat

page 131 / 287


mengekstrak satu molekul fosfolipid dari suatu membran dan memindahkannya ke

page 132 / 287


membran yang lain. Dengan begitu, protein pembawa lemak ini menyebabkan

page 133 / 287


perbedaan-perbedaan komposisi lemak dari setiap sistem membran

page 134 / 287


PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR

page 135 / 287


Achmad Farajallah, Bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi FMIPA IPB


Protein-protein yang baru disintesis selama pertumbuhan sel harus secara akurat didstribusikan ke berbagai kompartentasi sel, baik kesetiap organel tujuannya, ke vesikula untuk disekresikan ataupun ataupun untuk menggantikan protein-protein yang secara kontinyu didegradasi. Akurasi pendistribusian protein ke setiap organel atau kompartemen sel sangat dibutuhkan agar sel mampu terus tubuh, membelah dan berfungsi dengan baik. Walaupun secara keseluruhan jenis protein yang ada dalam suatu sel mencapai ribuan jenis, mereka tersebar secara unik ke dalam setiap organel. Dengan kata lain, suatu organel bisa dicirikan oleh protein yang dikandungnya.

Pada awalnya, hampir semua jenis protein yang ditemukan di dalam sitosol disintesis oleh ribosom di dalam sitosol maupun ribosom yang menempel ke retikulum endoplasma. Untuk itu, mRNA yang ditranskripsikan

page 136 / 287


di dalam inti diekspor ke sitosol melalui pori inti. Perkecualian, beberapa jenis protein mulai disintesis oleh ribosom yang masih berada di dalam inti. Sebagian besar sintesis protein (translasi protein dari mRNA) yang terjadi di dalam inti bisa dipandang sebagai fungsi kontrol terhadap kesalahan proses transkripsi mRNA. Selain itu, mitokondria dan kloroplas yang mempunyai sistem genom terpisah dari inti mampu mensintesis beberapa jenis proteinnya sendiri.



Ketepatan pengiriman dari setiap jenis protein yang baru disintesis dalam sitosol ataupun yang sedang disintesis, sangat ditentukan oleh runutan asam aminonya. Dalam untai polipetida bisa ditemukan runutan asam amino tertentu yang disebut dengan "sinyal pengenal" atau "sorting signal" yang mengarahkan polipeptida tersebut ke suatu organel tertentu. Sinyal pengenal berbeda-beda untuk setiap organel. Beberapa protein yang tidak dilengkapi dengan sinyal pengenal akan persisten di dalam sitosol. Keberadaan sinyal pengenal ini diungkapkan pertama kali oleh Blobel dan Sabatini tahun 1971 yang dikenal sebagaihipotesis sinyal. Dengan sangat hati-hati keduanya mengemukakan bahwa runutan asam amino berukuran pendek yang intrinsik dengan struktur suatu polipeptida merupakan sinyal yang membedakan berbagai jenis polipeptida yang ada dalam sitosol apakah

page 137 / 287


akan masuk ke dalam lumen RE atau tetap berada dalam sitosol. Sejak itu, ide bahwa suatu protein mempunyai sinyal intrinsik yang menentukan lokasi akhirnya di dalam sel terbukti benar untuk beragam organel, tidak hanya untuk RE sebagaimana awal hipotesis sinyal ditegakkan. Penghargaan Nobel tahun 1999 untuk bidang fisiologi/kedokteran diberikan ke keduanya karena dampak luar biasa dari hipotesis ini terhadap perkembangan biologi sel.





+H

impor ke inti



-Ser-Lys-Leu-

3


page 138 / 287









page 139 / 287










page 140 / 287


Inti Sel








page 141 / 287










page 142 / 287










page 143 / 287










page 144 / 287













page 145 / 287











page 146 / 287








reseptor. Kompleks protein ini kemudian akan dikenali oleh protein-protein fibril dari

pori inti. Pengenalan ini menyebabkan kompleks calon protein inti - protein reseptor

ditranspor secara aktif ke dalam inti dengan bantuan energi yang diperoleh dari

hidrolisis GTP. Struktur komplek protein di bagian tengah dari pori inti bertindak

sebagai penyeleksi yang akan membuka hanya jika ada kompleks calon protein inti

page 147 / 287


- protein reseptor. Di dalam nukleosol, kompleks calon protein inti - protein reseptor

terurai menjadi protein inti dan protein reseptor, kemudian protein reseptor

dikeluarkan ke sitosol melalui pori inti yang lain untuk digunakan kembali. Dengan

begitu, pori inti bisa disebut sebagai gerbang molekular. Meskipun begitu, ada

beberapa hal yang sampai saat masih belum jelas. Salah satunya adalah




inti.

page 148 / 287










page 149 / 287













page 150 / 287













page 151 / 287









perbedaan-perbedaan komposisi lemak dari setiap sistem membran.

page 152 / 287


PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR Achmad Farajallah, Bagian Fungsi Hayati dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi FMIPA IPB


Protein-protein yang baru disintesis selama pertumbuhan sel harus secara akurat didstribusikan ke berbagai kompartentasi sel, baik kesetiap organel tujuannya, ke vesikula untuk disekresikan ataupun ataupun untuk menggantikan protein-protein yang

page 153 / 287


secara kontinyu didegradasi. Akurasi pendistribusian protein ke setiap organel atau kompartemen sel sangat dibutuhkan agar sel mampu terus tubuh, membelah dan berfungsi dengan baik. Walaupun secara keseluruhan jenis protein yang ada dalam suatu sel mencapai ribuan jenis, mereka tersebar secara unik ke dalam setiap organel. Dengan kata lain, suatu organel bisa dicirikan oleh protein yang dikandungnya.

Pada awalnya, hampir semua jenis protein yang ditemukan di dalam sitosol disintesis oleh ribosom di dalam sitosol maupun ribosom yang menempel ke retikulum endoplasma. Untuk itu, mRNA yang ditranskripsikan di dalam inti diekspor ke sitosol melalui pori inti. Perkecualian, beberapa jenis protein mulai disintesis oleh ribosom yang masih berada di dalam inti. Sebagian besar sintesis protein (translasi protein dari mRNA) yang terjadi di dalam inti bisa dipandang sebagai fungsi kontrol terhadap kesalahan proses transkripsi mRNA. Selain itu, mitokondria dan kloroplas yang mempunyai sistem genom terpisah dari inti mampu mensintesis beberapa jenis proteinnya sendiri.



page 154 / 287


Ketepatan pengiriman dari setiap jenis protein yang baru disintesis dalam sitosol ataupun yang sedang disintesis, sangat ditentukan oleh runutan asam aminonya. Dalam untai polipetida bisa ditemukan runutan asam amino tertentu yang disebut dengan "sinyal pengenal" atau "sorting signal" yang mengarahkan polipeptida tersebut ke suatu organel tertentu. Sinyal pengenal berbeda-beda untuk setiap organel. Beberapa protein yang tidak dilengkapi dengan sinyal pengenal akan persisten di dalam sitosol. Keberadaan sinyal pengenal ini diungkapkan pertama kali oleh Blobel dan Sabatini tahun 1971 yang dikenal sebagaihipotesis sinyal. Dengan sangat hati-hati keduanya mengemukakan bahwa runutan asam amino berukuran pendek yang intrinsik dengan struktur suatu polipeptida merupakan sinyal yang membedakan berbagai jenis polipeptida yang ada dalam sitosol apakah akan masuk ke dalam lumen RE atau tetap berada dalam sitosol. Sejak itu, ide bahwa suatu protein mempunyai sinyal intrinsik yang menentukan lokasi akhirnya di dalam sel terbukti benar untuk beragam organel, tidak hanya untuk RE sebagaimana awal hipotesis sinyal ditegakkan. Penghargaan Nobel tahun 1999 untuk bidang fisiologi/kedokteran diberikan ke keduanya karena dampak luar biasa dari hipotesis ini terhadap perkembangan biologi sel.





+H

impor ke inti


3


page 155 / 287



page 156 / 287


-Ser-Lys-Leu-

page 157 / 287


page 158 / 287


page 159 / 287



page 160 / 287



page 161 / 287



page 162 / 287



page 163 / 287



page 164 / 287



page 165 / 287



page 166 / 287



page 167 / 287



page 168 / 287



page 169 / 287



page 170 / 287



page 171 / 287



page 172 / 287



page 173 / 287



page 174 / 287


page 175 / 287


Inti Sel

page 176 / 287



page 177 / 287



page 178 / 287



page 179 / 287



page 180 / 287



page 181 / 287



page 182 / 287



page 183 / 287



page 184 / 287



page 185 / 287



page 186 / 287



page 187 / 287



page 188 / 287



page 189 / 287



page 190 / 287



page 191 / 287



page 192 / 287



page 193 / 287



page 194 / 287



page 195 / 287



page 196 / 287



page 197 / 287



page 198 / 287



page 199 / 287



page 200 / 287



page 201 / 287



page 202 / 287



page 203 / 287



page 204 / 287



page 205 / 287



page 206 / 287



page 207 / 287



page 208 / 287



page 209 / 287



page 210 / 287



page 211 / 287



page 212 / 287



page 213 / 287



page 214 / 287



page 215 / 287



page 216 / 287



page 217 / 287



page 218 / 287



page 219 / 287



page 220 / 287



page 221 / 287



page 222 / 287



page 223 / 287



page 224 / 287



page 225 / 287



page 226 / 287



page 227 / 287



page 228 / 287



page 229 / 287



page 230 / 287



page 231 / 287



page 232 / 287



page 233 / 287


reseptor. Kompleks protein ini kemudian akan dikenali oleh protein-protein fibril

page 234 / 287


dari pori inti. Pengenalan ini menyebabkan kompleks calon protein inti - protein

page 235 / 287


reseptor ditranspor secara aktif ke dalam inti dengan bantuan energi yang

page 236 / 287


diperoleh dari hidrolisis GTP. Struktur komplek protein di bagian tengah dari pori inti

page 237 / 287


bertindak sebagai penyeleksi yang akan membuka hanya jika ada kompleks calon

page 238 / 287


protein inti - protein reseptor. Di dalam nukleosol, kompleks calon protein inti -

page 239 / 287


protein reseptor terurai menjadi protein inti dan protein reseptor, kemudian protein

page 240 / 287


reseptor dikeluarkan ke sitosol melalui pori inti yang lain untuk digunakan kembali.

page 241 / 287


Dengan begitu, pori inti bisa disebut sebagai gerbang molekular. Meskipun begitu,

page 242 / 287


ada beberapa hal yang sampai saat masih belum jelas. Salah satunya adalah

page 243 / 287



page 244 / 287



page 245 / 287



page 246 / 287


inti.

page 247 / 287



page 248 / 287



page 249 / 287



page 250 / 287



page 251 / 287



page 252 / 287



page 253 / 287



page 254 / 287


page 255 / 287



page 256 / 287



page 257 / 287



page 258 / 287



page 259 / 287



page 260 / 287



page 261 / 287



page 262 / 287



page 263 / 287



page 264 / 287



page 265 / 287



page 266 / 287



page 267 / 287



page 268 / 287



page 269 / 287



page 270 / 287



page 271 / 287



page 272 / 287



page 273 / 287



page 274 / 287



page 275 / 287



page 276 / 287



page 277 / 287



page 278 / 287



page 279 / 287



page 280 / 287



page 281 / 287



page 282 / 287



page 283 / 287



page 284 / 287



page 285 / 287


perbedaan-perbedaan komposisi lemak dari setiap sistem membran

page 286 / 287


page 287 / 287

PENYORTIRAN PROTEIN INTRASELULAR

Recommend Documents