ILHAMUDDIN 20508045

ILHAMUDDIN

20508045

ENZIM ALANIN TRANSFERASE

(ALT/SGPT)

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2008

Penamaan 3-4Mekanisme Reaksi 5-8Pengendalian Reaksi 9Isolasi, Purifikasi, & Karakterisasi 10-13Cara Penentuan Aktivitas 14Makna Biomedis 15-22

Enzim Alanin Transaminase

EC 2.1 Transfer 1 karbon

EC 2.2 Transfer aldehid/ketonEC 2.3 Transfer acyl

EC 2.4 Transfer glikosil

EC 2.5 Transfer alkil/aril/metil

EC 2.6 Transfer

nitrogenEC 2.7 Transfer

fosforEC 2.8 Transfer

sulfurEC 2.9 Transfer

selenium

EC 2.6. 1 Transaminase

EC 2.6.2 Amidinotransferase

EC 2.6.3 Oximinotransferase

.

.

.

.

.

.

EC 2.6.99 Transfer gugus

nitrogen lainnya

EC 2.6.1.2 ALANIN TRANSAMINASE 2: Kelas transferase (transfer gugus tertentu) 6: subkelas (transfer gugus nitrogen) 1: subsubkelas (transfer gugus amin) 2: urutan Sinonim: Alanin Aminotransferase (AlaAT/AAT/ALAT), Serum Glutamat Piruvat Transaminase (SGPT/GPT), alanin alfaketoglutarat aminotransferase, alanin piruvat aminotransferase, piruvat transaminase, piruvat glutamat transaminase, dll

Kelas Enzim NC -IUBMBE C 1. OksidoreduktaseE C 2. TransferaseE C 3. Hidrolase E C 4. LiaseE C 5. IsomeraseE C 6. Ligase

Penamaan Enzim ALT

Enzim Plasma Fungsional

Enzim Plasma Nonfungsional

Enzimologi Klinik

- Enzim Plasma Nonfungsional Sekretoriseperti amilase dan lipase

- Enzim Plasma Nonfungsional Intraseluler Sejati

seperti , , aspartat transaminase, atau laktat dehidrogenase

alanin transaminase

Penamaan Enzim ALT

Nama sistematik: L-Alanin:2-oxoglutarat

aminotransferase.Ko-Enzim: Piridoksal posfat (Vitamin B6)Substrat: L-alanin dan 2-oxoglutaratProduk: Piruvat dan L-glutamatMekanisme kinetik: ping-pong bi bi

mechanism

Mekanisme Reaksi Enzim ALT

Pyridoxal phosphate as carrier of amino group (a) and it’s enzyme-bound form (b) through Schiff’s base


Glutamat

Piruvat

α Ketoglutarat

Alanin

R1-CH(NH3+)-COO- ALT—PL-P

ALT—PL-M R2-CO-COO-R1-CO-COO-

R2-CH(NH3+)-COO-


L-Asam amino 1 α Asam Keto 2 L-Asam amino 2 α Asam Keto 1

ProdukSubstrat Enzim

Pada manusia: Vigabatrin • Strukturnya analog dengan GABA dan obat antiepilepsi • Inhibisi +80% aktivitas enzim dengan konsentrasi 1 mM secara

invitro • Inhibisi 30—40% aktivitas enzim setelah pemberian 1—2 jam.

Pada Chlamydomonas reinhardtii (Lain-Guelbenzu et al., 1991) menunjukkan substrat tidak berperan sebagai inhibitor.

Pada Sus scrofa: D-alanin kompetitif vs L-alanin Pada Oryctolagus cuniculus: 2-oxoglutarat inhibisi pada pH netral, tidak

pada pH 8,8

PENGENDALIAN REAKSI ENZIM ALT

INHIBITOR

AKTIVATOR• Pada akar barley:

- Keadaan hipoksia dapat menginduksi ALT. - Analisis RNA blot pada jaringan akar peningkatan 4-fold band single Ala AT2 mRNA setelah 12—24 jam stress hipoksik. - Konsentrasi protein AlaAT2 meningkat sepola dengan aktivitas AlaAT. (Muench dan Good, 1994). • Pada organisme Hordeum vulgare: Peningkatan 1,5 fold aktivitas enzim didapatkan pada kondisi hipoksia.

Isolasi, purifikasi dan karakterisasi ALT telah dilakukan pada berbagai organisme. Tipe reaksi, kode sekuens, ko-faktor/ko-enzim, nilai Km dan Ki, inhibitor dan aktivator, turnover number, pH/temperatur pada keadaan optimum/stabil, sumber jaringan, lokasi dalam sel, berat molekul, jumlah asam amino, jumlah subunit, dan informasi lainnya pada berbagai organisme dapat dilihat pada The Comprehensive Enzyme Information System, BRENDA.

ISOLASI, PURIFIKASI, DAN KARAKTERISASI ENZIM ALT

Ekstraksi sel Archaeon pyrococcus furiosus hipertermofilik dengan kromatografi multistep: Massa molekul 93,5 kDa (berdasarkan gel filtration) Terdiri atas dua subunit yang identik, 46 kDa (sodium dodecyl sulfate- polyacrylamide gel elektroforesis dan sekuensi gen). Memiliki spesifisitas terhadap substrat yang luas dibandingkan dengan sel eukariot, yaitu alanin, glutamate, aspartat yang aktivitasnya signifikan dengan 2-oxoglutarat atau piruvat sebagai akseptor amin. Aktivitasnya optimal pada pH 6,5—7,8 dan suhu 950C. Sekuens asam amino N-terminal yang dipurifikasi telah ditentukan dan digunakan untuk identifikasi gen encoding enzim ini (aat) dalam genome database P. furiosus. Gen ini juga diekspresikan pada E. coli, enzim rekombinannya telah dipurifikasi. pH, temperatur, berat molekul, dan parameter kinetik dari rekombinannya tak dapat dibedakan dengan enzim native. Nilai kcat/Km untuk bentuk alanin dan piruvat adalah 41 dan 33 s-1 mM-1. Analisis Northern mengidentifikasi satu transkrip 1,2-kb untuk gen aat. Ekspresi gen ini, juga gen gdh (encoding glutamate dehidrogenase), diinduksi oleh piruvat. (Ward et al., 2000)


Gambaran enzim ALT pada hati tikus selama masa puasa:

Suatu glikoprotein dengan massa molekul lebih rendah, yaitu 17,7 kD

Titik isoelektrik 4,2 glutamine sebagai residu N-terminalnya. Spesifisitas substrat lebih kecil dengan nilai Km untuk

alanin 0,51 mM dan untuk 2-oxoglutarat 0,12 mM. Dari studi spektroskopi dan inhibisi menunjukkan

keterlibatan piridoksal fosfat dan gugus –SH bebas dalam proses katalisis.

Piridoksal fosfat mengaktifasi enzim dengan nilai Km 0,057. (M. Vedavathi et al., 2006)


Pada manusia: Ditemukan dua bentuk isoenzim, tetapi hanya satu gen yang telah dikloning (gpt). Yang RZ et al. (2002) mengkloning homolog gpt (dinamai gpt2) dan berhubungan dengan ALT2. Gen gpt2 mengkode 3,9 kb mRNA, terdiri dari 12 exon, sekitar 50 kb genom, dan terletak di kromosom 16q12.1. ALAT1 memiliki 496 residu asam amino dengan berat molekul 54.637 Da dan ALAT2 523 residu asam amino, 57904 Da. Nilai Km pada substrat 2-oxoglutarat dan alanin masing-masing 0,19 dan 5,1 di mitokondria, dan nilai Km pada substrat alanin di sitosol adalah 21. Enzim ini optimum pada pH 7,8 dan suhu 300C.


Penentuan ALT di laboratorium kimia klinik menggunakan serum sebagai sampel.

Reaksi penentuan enzim ALT sebagai berikut:L-alanin + α-ketoglutarat → piruvat + L-glutamat Piruvat + NADH + H+ → L-laktat + NAD+

Penurunan NADH berbanding lurus dengan aktivitas enzim ALT yang diukur absorbansinya dengan spektrofotometer.

Pengukuran aktivitas ALT dalam unit per liter (U/L).

CARA PENENTUAN ENZIM ALT

Berperan dalam metabolisme asam amino (AA ke siklus asam sitrat)

Transaminasi: asam amino rangka karbon

MAKNA BIOMEDIS ENZIM ALT

alanine aminotransferase

(ALT = GPT)

aspartate aminotransferase

(AST = GOT)


Berperan pada siklus cori (alanin-piruvat) Melibatkan otot dan hepar Puasa glukosa darah rendah glukoneogenesis (alanin menjadi piruvat di hati) glukosa darah Kerja otot anaerobik pada olahraga berlebihan banyak terbentuk alanin konversi menjadi glukosa.

Termasuk enzim plasma nonfungsional intraseluler sejati

Banyak terdapat di sitoplasmaBanyak ditemukan di sel hepar, juga ada di otot,

jantung, otak, ginjal, dan jaringan adiposaDigunakan sebagai pemeriksaan penunjangPeningkatan kadarnya di plasma berhubungan dengan

kerusakan jaringan hepar, utamanya hepatitis. Dapat juga meningkat pada alkohol/nonalkoholik

steatohepatitis, fatty liver, sirosis hepatis, hepatotoksik obat, kolelithiasis, dan hepatoma ataupun karsinoma hepatoseluler.


Features Healthy NormalTotal Bilirubin Less than 1.00 mgConjugated Bilirubin Less than 0.15 mgAST (SGOT) Less than 31 i.u/LALT (SGPT) Less than 35 i.u/LAlkaline phosphatase Less than 112 i.u /LGGT and 5’ Nucleosidase, CDT Significantly ↑ in ALDUrine Bilirubin AbsentUrine Urobilinogen In trace quantityUrine Bile Salts Absent

Enzim-enzim yang termasuk tes fungsi hati: ALT/SGPT, AST/SGOT, GLDH, LDH (kerusakan

/integritas hepatosit) gamma GT, alkali fosfatase (gangguan kolestasis) CHE (gangguan fungsi sintesis)

Pemeriksaan enzim-enzim ini digunakan untuk: mendeteksi kelainan hati diagnosis mengetahui berat ringannya penyakit mengikuti perjalanan penyakit menilai hasil terapi



LFT Utility of the testALT/SGPT Hepatitis akut: 281 (30+2070), > AST

Sirosis hepatis: 46 + 23 Kolesistitis: 48 + 8ALT ↓than AST in alcoholism

Albumin Assess severity / chronicity

Alk. phosphatase Cholestasis, hepatic infiltrations

AST/SGOT Hepatitis akut: 164 (17+1650), > ALTSirosis hepatis: 45+ 22,5Kolesistitis: 26 + 5

Bilirubin (Total) /Conjug. Diagnose jaundice

Gamma-globulin Dx. F/up Chronic hepatitis & cirrhosis

GGT Dx alcohol abuse, Dilantin toxicity


Hepatitis akut: ALT dan AST meningkat 10

x, bahkan dapat 100 kali .

Peningkatan ALT > AST (rasio DeRitis, AST/ALT < 0,7).

Penurunan sekitar 50% pada minggu kedua

Dapat normal > 3 bulan setelah timbulnya penyakit (fase penyembuhan)

Hepatitis kronik: Setelah 6 bulan tetap

meninggi Kadar AST lebih tinggi

dibandingkan dengan ALT (AST/ALT > 1).

Penyakit hati yang lain: Gangguan hati oleh halotan GLDH, AST meningkat dan gamma-GT normal. Kerusakan hati akibat obat kontarasepsi ALT, AST dan alkali fosfatase sedikit meningkat. Perlemakan hati enzim transaminase meningkat 2—3 kali dari normal. Tumor hati alkali fosfatase dan gamma GT meningkat.

Konsentrasi ALT dan AST pada permulaan karsinoma hepatoseluler tidak memperlihatkan kenaikan.

Tumor makin besar dan kerusakan hati makin hebat AST/ALT > 4.


Info tambahan: Sebelum ditemukannya pemeriksaan antibodi dengan metode ELISA, American Red Cross menggunakan pemeriksaan ALT sebagai tes screening (belum ada tes spesifik) untuk menerima donor darah yang dikaitkan dengan kemungkinan infeksi hepatitis virus C.


Penderita Sirosis Hepatis

DAFTAR PUSTAKAAkbar, Nurul. (2007). Kelainan Enzim pada Penyakit Hati dalam Hepatobilier Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Pusat Penerbitan Departemen Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Amiruddin, Rifai. (2007). Fisiologi dan Biokimiawi Hati dalam Hepatobilier Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Pusat Penerbitan Departemen Ilmu Penyakit Dalam Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.Giboney, Paul T. Mildly Elevated Liver Transaminase Levels in the Asymptomatic Patient, American Family Physician. Alanine Transaminase, Wikipedia.Hadi, Sujono. (2002). Hati dalam Gastroenterologi. PT Alumni Bandung.Lain-Guelbenzu B., et al. (1991). Purification and Properties of L-alanine Aminotransferase from Chlamydomonas reinhardtii. Eur J. Biochem. 202(3): 881-7 Ward, DE., et al. (2000). Purification and Characterization of the Alanine Aminotransferase from the Hyperthermofilic Archaeon pyrococcus furiosus and Its Role in Alanine Production. J. Bacteriol. 182(9): 2559-66.Vedavathi, M., et al. (2006). A Novel Low Molecular Weight Alanine Aminotransferase from Fasted Rat Liver. Biochem (Mosc). 71 Suppl 1: S105-12.Yang RZ, et. al. (2002). cDNA Cloning, Genomic Structure, Chromosomal Mapping, and Functional Expression of a Novel Human Alanine Aminotransferase. Genomic 79(3):445-50.IUBMB 2005The The Comprehensive Enzyme Information System, BRENDA

Ya Allah, thanks berat.

Karena nikmat enzim-Mu, kami masih

dapat menikmati

indahnya hidup

Selain mesti menjawab soal susahnya Bu

Fida, kita juga mesti bisa

mempertanggung jawabkan nikmat enzim yang kita gunakan BRO!

Terima Kasih

ILHAMUDDIN 20508045

Documents

Transcript of ILHAMUDDIN 20508045