Biochemistry of protein

Tiurma PT simanjuntak,M.si

protein

Adalah kopolimer dari

20 asam amino melalui

ikatan peptida.

Protein

Protein disintesis dari asam amino yang

disatukan oleh ikatan peptida untuk membentuk

rantai lurus.

Rantai ini kemudian akan melipat-lipat sehingga

membentuk struktur tiga-dimensi protein.

Ada 20 jenis asam amino yang digunakan untuk

mensintesis protein dalam ribosom.

Struktur Polipeptida

Asam amino

Adalah senyavva yang

memiliki gugus amino

dan asam karboksilat

dalam molekul yang

sama.

Untuk membentuk

struktur, gugus R yang

membedakan.

Asam Amino

Semua -C pada asam amino mengandung;

- Gugus amino (NH2)

- Gugus karboksil (COOH)

- Rantai sisi yang berbeda-beda (R)

Kecuali glisin, semua asam amino memiliki -Cyang bersifat asimetrik dan berkonfigurasi L.

Fungsi asam amino berkaitan dengan sifat kimiarantai sisinya.

20 Jenis Asam Amino

Asam Amino Essensial

Nama Rantai Sisi

Fenilalanin Aromatik non-polar Phe F

Isoleusin Rantai bercabang Ile I

Leusin Rantai bercabang Leu L

Lisin Positif basa Lys K

Metionin Polar tak bermuatan Met M

Treonin Polar tak bermuatan Thr T

Triptofan Aromatik polar Trp W

Valin Rantai bercabang Val V

Arginin (separuh ess.) Positif basa Arg R

Histidin (separuh ess.) Positif basa His H

Asam Amino Non-Essensial

Nama Rantai Sisi

Alanin Non-polar alifatik Ala A

Asparagin Polar tak bermuatan Asn N

Aspartat Negatif asam Asp D

Glisin Non-polar alifatik Gly G

Glutamat Negatif asam Glu E

Glutamin Polar tak bermuatan Gln Q

Prolin Non-polar siklik Pro P

Serin Polar tak bermuatan Ser S

Sistein Polar tak bermuatan Cys C

Tirosin Aromatik polar Tyr Y

Ikatan Peptida,seperti sudah dijelaskan

sebelumnya Bahwa:

Ikatan peptida (ikatan amida) adalah;

Ikatan yang menyatukan asam amino satu dengan

asam amino lainnya untuk membentuk rantai

linear yang disebut polipeptida.

Ikatan ini terjadi bila gugus -karboksil suatu

asam amino melekat secara kovalen kepada

gugus -amino asam amino berikutnya.

Pembentukan Ikatan Peptida,harus tahu....

Jenis struktur asam amino

1.Alifatik(R adalah carbon and hidrogen)

glycine - R=H

alanine - R=CH3 methyl group

valine R = branched; hydrophobic; important in protein folding

leucine R= 4 carbon branched side chain

isoleucine R = 2 chiral centers

proline R = ring; puts bends or kinks in proteins; contains a secondary amino acid.

Alifatik-alanine

alanine - R=CH3

methyl group

Alifatik- valine

valine R = branched; hydrophobic; important in protein folding

Alifatik-leucine

leucine R= 4 carbon branched side chain

Alifatik-isoleucine

isoleucine R = 2 chiral

centers

Alifatik-proline

proline R = ring; puts bends or kinks in

proteins; contains a secondary amino group.

jenis struktur asam amino

2. aromatic (R groups

adalah phenyl ring)

phenylalanine - very

hydrophobic

tyrosine - hydrophobic, but

not as much because of

polar groups

tryptophan - “Absorb UV

light at 280 nm --> used

to estimate [protein]

Aromatik-tyrosine

tyrosine - hydrophobic, but not as much because of

polar groups.

Aromatik-triptofan

tryptophan - “Absorb UV light at 280 nm -->

used to estimate [protein]

jenis struktur asam amino

3. sulfur-containing R

groups

methionine - sulfur is

internal (hydrophobic)

cysteine - sulfur is

terminal --> highly

reactive; can form

disulfide bonds.

jenis struktur asam amino

4) side chains with alcohols

serine - b-hydroxyl groups --> hydrophilic

threonine - “alkohol and amina”

Jenis struktur asam amino5) basic R groups

histidine - hydrophilic

side chains - + charged

at neutral pH.

lysine - “tvvo base”

arginine - strong base

jenis struktur asam amino

6) acidic R groups and amide derivatives

aspartate - b carboxyl group -confer - charges on proteins.

glutamate - g carboxyl group

asparagine - amide of aspartate - side groups uncharged --> polar

glutamine - amide of glutamate - “Amide groups can form H bonds with atoms of other polar amino acids.

Amida derivative

asam glutamat = karboksil grup

Amida derivative

asparagine - amide of aspartate - side groups uncharged --> polar

amida derivative

glutamine - amide of

glutamate - “Amide

groups can form H

bonds with atoms of

other polar amino acids.

Sifat asam amino

1.ion zvviter

2. ph isoelektrik( phi) memakai Henderson-

Hasselbalch equation

a carboxyl group pKa 1.8-2.5

a amino group pKa 8.7-10.7

3.amfoter (=asam basa,untuk ikatan peptida)

Henderson-Hasselbalch equation

ionization carbokxyl alanine,

pH = pKa + log [conjugate base]

[weak acid]

7 = 2.4 + log [RCOO-]

[RCOOH]

4.6 = log [RCOO-]

[RCOOH]

39810:1 artinya the anion greatly (almost all COOH groups are ionized).

For the ionization of the alpha amino group of alanine,

7 = 9.9 + log [NH2] -NH3+ ---> NH2 = H+

[NH3+]

-2.9 = log [NH2]

[NH3+]

0.001:1 or 1 in 1000 molecules (undissociated group predominates)

At pI of 6.15, there is no net charge (all of the carboxyl groups are unprotonated, and none of the amino group is unprotonated).

pI = (pKa1 + pKa2)/2

For R groups that are ionizable, the pI is not simply the average!!!

Digesting protein,pemecahan

protein

Chemical living(importan)

ALCOHOLS

Chemical living

Eter

Chemical living

Asam

Chemical living

Ester

Chemical living

Amida

Chemical living

Anhydrida

Chemical living

Thyol

Chemical living

Pospat

tugas

Pelajari Struktur protein

Struktur Primer

Adalah urutan linear asam amino yang disatukan

oleh ikatan peptida.

Tidak terjadi percabangan rantai pada struktur

ini.

Struktur primer menentukan konformasi tiga-

dimensi suatu protein.

Jenis rantai sisi pd msg-msg residu asam amino

pd suatu protein menentukan bagaimana rantai

akan mengadakan lipatan- lipatan sehingga

membentuk struktur asli.

STRUKTUR PRIMER

R H O R H O R

H H

C N C C N C C

N C C N C C N C

H H H

H O R H O R H O

Struktur Sekunder

Struktur yang terjadi akibat adanya ikatan

hidrogen antara atom-atom ikatan peptida.

Mencakup heliks- dan lembar- .

Heliks- terbentuk dari ikatan hidrogen antara

msg-msg atom O karbonil pd sebuah ikatan

peptida dgn H yang melekat ke atom N amida pd

suatu ikatan peptida 4 residu asam amino

disepanjang rantai polipeptida.

Rantai sisi residu asam amino pd heliks-

mengarah ke luar dari sumbu sentral.

O O O O O

C H C H C H C H C

N C N C N C N C N C

H H H H H H H H H H

27 ribbon 310 helix helix helix

Ikatan hidrogen pada struktur helix

Struktur helix

ikatan

hiodrogen

Helix ganda tiga Rambut

Konformasi Ikatan hidrogen terjadi antara dua rantai polipeptida

konformasi β yg membtk lembaran yang berlipat (pleated sheeds) Sutera (fibroin)

Ikatan hidrogen

Struktur Tersier

Adalah konformasi tiga-dimensi keseluruhan

Terdiridarisatusubunit.

Interaksi antara rantai sisi residu asam aminodalam protein; - interaksi elektrostatik

- ikatan hidrogen

- interaksi hidrofobik

- ikatan disulfida

Ranah (domain) tertentu yang terdiri daricampuran struktur dan serta urutan lengkungyang lebih acak dari struktur sekunder.

Berbentuk protein globuler dan fibrosa.

Struktur tersier Terjadinya pelipatan (folding) rantai α-helix atau

konformasi-βmembentuk protein globular yg struktur 3

dimensinya lebih rumit daripada protein serabut

Struktur Kuarterner

Struktur yang terdiri dari berbagai subunit.

Subunit disatukan oleh;

- interaksi elektrostatik

- interaksi hidrofobik

- ikatan hidrogen

Contoh;

Hemoglobin yang mengandung 4 subunitglobin( 1, 2, 1, 2) yang msg-msg mengandung hemdan mengikat oksigen.

Struktur kuartener Terbentuk karena interaksi antara 2 molekul globular

atau lebihmisal : interaksi antar globin dalam hemoglobin

Sekian tugas dan jawaban

Selamat belajar biochemistry gizi...!!!