Identifikasi Protein

Rinawati 2 , Reza Fathan1, Merryta Haryati S.2, Puput Angraeni2, Ermawati Rohana2, Sari Dewi Intan Kumala2

1Ketua Kelompok II Mahasiswa Pengikut Mata Kuliah Kimia Keperawatan Fakultas Kedokteran UNLAM Banjarbaru

2Anggota Kelompok II Mahasiswa Pengikut Mata Kuliah Kimia Keperawatan Fakultas Kedokteran UNLAM Banjarbaru

AbstrakLatar Belakang: Asam amino adalah senyawa yang memiliki gugus amina dan gugus karboksilat. Protein merupakan senyawa makromolekul yang terdiri dari satuan-satuan asam amino dengan ikatan peptida.Metode: Praktikum ini dilakukan untuk menguji adanya protein dan asam-asam amino tertentu secara kualitatif.Hasil: Hasil positif dari reaksi ini yaitu warna larutan yang diuji menjadi ungu. Reaksi Xantoprotein spesifik untuk asam amino yang memiliki cincin benzene. Reaksi millon-Nasse spesifik untuk asam amino tirosin. Reaksi Hopkins-Cole spesifik untuk triptopan karena asam amino ini memiliki gugus indol. Sulfur test digunakan untuk mengidentifikasi adanya sulfur dalam senyawa asam amino. Asam amino yang memberikan hasil positif terhadap reaksi ini yaitu sistein dan metionin.Kesimpulan: Pada reaksi pengendapan, reaksi dilakukan untuk mengetahui adanya denaturasi protein yang ditandai dengan pembentukan koagulan. Reaksi Biuret digunakan untuk mengidentifikasi adanya 2 atau lebih ikatan peptida dalam suatu protein.

Kata kunci: Asam amino, protein, uji kualitatif

AbstractBackground: Amino acid is compound owning bunch of amine and bunch carboxylic. Protein represent the macromolecules compound consisted of [by] set of acid amino with the tying peptide.Methods: This practicum is done to test the existence of protein and acids of certain amino qualitative.Result: Positive result from this reaction that is colour of examine condensation become the purple. Reaction the specific Xantoprotein to be amino acid owning ring benzene. Reaction the specific Millon-Nasse to be amino acid of tyrosine. Reaction the specific Hopkins-Cole for the triptofan of because this amino have the bunch indol. Sulphur test used for the identification of the existence of sulphur in sour compound if amino. Amino acid giving positive result to this reaction that is sistein and metionin.Conclusion: At precipitation reaction, reaction done to know existence of denaturize protein marked with the forming coagulant. Reaction the Biuret used to identify the existence of 2 or more tying peptides in a protein.

Keywords: Amino acid, protein, qualitative test.

PENDAHULUAN

Asam amino merupakan biomolekul kecil (BM sekitar 135) dan yang ada

di alam memiliki rangka yang terdiri dari gugus asam karboksilat dan gugus yang

terikat secara kovalen pada atom pusat (karbon alfa). Dua gugus lainnya pada

karbon alfa ialah hidrogen dan gugus R yang merupakan rantai samping asam

amino. Struktur asam amino dapat digambarkan sebagai berikut :1

COOH

H2N - C - H

R

Sifat kimia gugus rantai sampinglah yang menyebabkan perbedaan sifat asam

amino. Dua puluh asam amino alfa yang ada dalam molekul protein kesemuanya

dapat dikelompokkan ke dalam berbagai kelompok.1

Menurut struktur rantai sampingnya, asam amino dikelompokkan menjadi

beberapa macam. Kelompok asam amino yang mempunyai rantai alifatik, antara

lain glisin, alanin, valin, leusin, isoleusin dan prolin. Ada pula kelompok asam

amino yang mempunyai rantai samping aromatik, yaitu fenilalanin, tirosin dan

triptofan. Sedangkan asam amino yang mempunyai rantai samping asam antara

lain asam aspartat dan asam glutamat. Asam amino yang mempunyai rantai

samping amida antara lain asparagina dan glutamina. Untuk kelompok asam

amino yang mempunyai rantai samping basa yaitu lisin, arginina, dan histidin.

Kelompok asam amino yang mempunyai rantai samping mengandung belerang

adalah sisteina dan metionin. Asam amino yang memiliki rantai samping

hidrosiklik adalah serin dan treonin.2

Asam amino membentuk garam internal yang disebut ion zwitter. Proton

yang lemah dari asam karboksilat mudah dialihkan kepada gugus asam amino,

yaitu basa lemah, sehingga terbentuklah garam internal. Dalam wujud padatan

murni dan dalam larutan berair di sekitar pH netral, asam amino hampir

seluruhnya berada sebagai ion zwitter.2

Protein (berasal dari kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang

paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang

merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu

sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,

oksigen, nitrogen dan kadang sulfur serta fosfor. Protein merupakan salah satu

bio-makromolekul yang penting perananya dalam makhluk hidup. Setiap sel

dalam tubuh kita mengandung protein, termasuk kulit, tulang, otot, kuku, rambut,

air liur, darah, hormon, dan enzim. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein

merupakan komponen terbesar kedua setelah air. Diperkirakan 50% berat kering

sel dalam jaringan hati dan daging terdiri dari protein. Sedangkan dalam tenunan

daging segar sekitar 20%. Protein ditemukan dalam berbagai jenis bahan

makanan, mulai dari kacang-kacangan, biji-bijian, daging unggas, seafood,

daging ternak sampai produk susu. Buah dan sayuran memberikan sedikit

protein. Pemilihan sumber protein ini harus bijaksana, karena banyak makanan

yang tinggi protein juga tinggi lemak dan kolesterol. Fungsi dari protein itu

sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu

sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular.

Beberapa protein struktural, fibrous protein, berfungsi sebagai pelindung, sebagai

contoh a-keratin dan b-keratin yang terdapat pada kulit, rambut, dan kuku.

Sedangkan protein struktural lain ada juga yang berfungsi sebagai perekat,

seperti kolagen. Protein dapat memerankan fungsi sebagai bahan struktural

karena seperti halnya polimer lain, protein memiliki rantai yang panjang dan juga

dapat mengalami cross-linking dan lain-lain. Selain itu protein juga dapat

berperan sebagai biokatalis untuk reaksi-reaksi kimia dalam sistem makhluk

hidup. Makromolekul ini mengendalikan jalur dan waktu metabolisme yang

kompleks untuk menjaga kelangsungan hidup suatu organisma. Suatu sistem

metabolisme akan terganggu apabila biokatalis yang berperan di dalamnya

mengalami kerusakan.2

Protein merupakan senyawaan makromolekul yang terdiri dari satuan-

satuan asam amino dengan ikatan peptida. Semua protein merupakan polipeptida

dengan berat molekul besar. Protein adalah makromolekul biologi yang paling

melimpah di dalam sel hidup Protein ditemukan di dalam semua sel dan semua

bagian sel. Protein merupakan instrumen molekuler yang mengekspresikan

informasi genetik dan mempunyai berbagai peranan biologis seperti katalisator,

transpor, nutrien dan penyimpan, kontraksi, peranan struktural, proteksi, pengatur,

regulasi, hormonal dan pengaturan gen.2

Protein dibangun oleh susunan dasar yang sama, yaitu 20 asam amino L-

-amino baku dan dapat pula mengandung bahan lain di samping asam-asam

amino (misal heme, karbohidrat, lipid), namun struktur 3 dimensi dan sifat-sifat

biologisnya terutama ditentukan oleh jenis-jenis asam amino yang ada, urutan

asam-asam amino yang berikatan menjadi satu di dalam sebuah rantai polipeptida,

dan juga hubungan spesial asam amino yang satu dengan yang lain.2

Protein dibangun oleh susunan dasar yang sama, yaitu 20 asam amino L-

-amino baku dan dapat pula mengandung bahan lain di samping asam-asam

amino (misal heme, karbohidrat, lipid), namun struktur 3 dimensi dan sifat-sifat

biologisnya terutama ditentukan oleh jenis-jenis asam amino yang ada, urutan

asam-asam amino yang berikatan menjadi satu di dalam sebuah rantai polipeptida,

dan juga hubungan spesial asam amino yang satu dengan yang lain.2

Struktur protein dinyatakan dengan empat tingkatan atau susunan. Struktur

primer menunjukkan susunan asam-asam amino dalam rantai polipeptida yang

berasal dari hubungan kovalen asam-asam amino L--amino oleh ikatan peptida

dan lokasi ikatan disulfida (kalau ikatan ini ada). Struktur sekunder yaitu

hubungan ruang asam-asam amino yang berdekatan. Struktur tersier merupakan

keseluruhan susunan dan antar hubungan berbagai regio atau daerah, serta

masing-masing residu asam amino pada sebuah rantai polipeptida tunggal.

Sedangkan struktur kuartener, jika protein terdiri atas dua atau lebih rantai

polipeptida yang disatukan oleh kekuatan bukan dari ikatan kovalen.2

Konformasi protein sangat berpengaruh terhadap fungsi fisiologisnya.

Ternyata konformasi protein dapat dilihat dari struktur 3-dimensinya dipengaruhi

oleh struktur primernya. Secara garis besar terdapat dua jenis utama konformasi

protein, dan ini menerangkan pula dua kelas utama protein. Protein fibrous, terdiri

atas polipeptida-polipeptida yang saling terikat silang secara lateral oleh beberapa

jenis ikatan. Karena strukturnya, biasanya protein jenis ini sifat fisiknya kuat dan

tak larut dalam air. Protein globular berbentuk sferoid (bulat), kompak dan larut

dalam air. Protein globular merupakan protein biologis aktif dan merupakan

sebagian besar molekul protein dalam sistem kehidupan.3

Denaturasi dapat didefinisikan sebagai perubahan struktur sekunder,

tersier, dan kuartener dari molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan

peptidanya. Pada proses denaturasi ini, protein akan mengalami perubahan sifat

fisik dan keaktifan biologisnya yang disebabkan oleh pemberian berbagai macam

pereaksi kimia atau oleh sebab-sebab lain, seperti pemanasan, penyinaran, dan

sebagainya. Peristiwa denaturasi biasanya diikuti dengan koagulasi

(penggumpalan). Beberapa faktor penyebab denaturasi protein, ialah panas,

radiasi sinar ultraviolet, larutan urea, pelarut organik, detergen, garam-garam dari

logam berat, serta pengocokan kuat.4

PEMBAHASAN

Pada reaksi pengendapan pertama yaitu pada penambahan HCl larutan

terbentuk gumpalan putih. Disebabkan oleh sifat protein yang amfolit. Sifat ini

yang menyebabkan protein dapat membentuk garam, Penambahan HCl pada

reaksi ini menyebabkan terjadinya reaksi autoprotolitis intramolekuler. HCl yang

merupakan asam kuat akan menimbulkan garam klorida. Penambahan NaOH

dengan jumlah yang sama membuat gumpalan itu hilang karena HCl (asam kuat)

bereaksi dengan NaOH (basa kuat) membentuk NaCl dan H2O sehingga larutan

bersifat netral, sebab tidak ada lagi asam yang dapat menggumpalkan protein

tersebut. Reaksinya adalah :1

R – CH – COOH + H2O + HCl + NaOH R – CH – COOH + NaCl + 2 H2O

׀ ׀

NH2 NH2

Pada reaksi kedua dimana susu dengan asam nitrat pekat reaksi yang

terjadi adalah :1

R – CH – COOH + HNO3 R – CH – COOH

׀ ׀

NH2 NH3NO3

Terbentuk endapan putih yaitu garam karena ikatan peptida dari protein yang

mempunyai sifat amfolit terurai atau terhidrolisis.1

Pada reaksi ketiga, penambahan aquadest dan pemanasan menyebabkan

denaturasi. Pemanasan akan menyebabkan perubahan konsentrasi protein menjadi

memanjang karena rusaknya ikatan hidrogen dan ikatan nonpolar sehingga terjadi

gumpalan protein berwarna putih dan setelah didinginkan terjadi endapan putih.

Reaksinya yaitu :1

R – CH – COOH + H2O R – CH – COO- + H2O

׀ ׀

NH2 NH3+

Pada reaksi keempat, penambahan ammonium sulfat yang merupakan

garam yang mempunyai sifat asam dan hal ini akan mengakibatkan terjadinya

denaturasi sehingga terbentuk endapan.1

Reaksinya adalah1

R – CH – COOH + (NH4)2SO4 R – S – CH-COOH + N2 + 4 H2O

׀ ׀

NH2 NH2

Pada reaksi kelima, hasil yang diperoleh adalah terbentuknya sedikit

gumpalan putih, gumpalan tersebut semakin banyak setelah ditambahkan aquades.

Reaksi yang terjadi

R – CH – COOH + CH3COOH + H2O R – CH-COOH + H2O

׀ ׀

NH2 NH3 CH3COO

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa secara umum

pada akhir reaksi-reaksi pengendapan ini terbentuk endapan. Penggumpalan

merupakan hasil dari denaturasi.2

Denaturasi dapat didefinisikan sebagai perubahan struktur sekunder,

tersier, dan kuartener dari molekul protein tanpa terjadinya pemecahan ikatan

peptidanya. Pada proses denaturasi ini, protein akan mengalami perubahan sifat

fisik dan keaktifan biologisnya yang disebabkan oleh pemberian berbagai macam

pereaksi kimia atau oleh sebab-sebab lain, seperti pemanasan, penyinaran,

penambahan asam dan basa kuat dan sebagainya. Peristiwa denaturasi biasanya

diikuti olet penggumpalan.2

Jenis percobaan yang kedua adalah reaksi Biuret. Pada reaksi ini, senyawa

yang mengandung 2 atau lebih ikatan peptida akan memberikan warna ungu jika

diperlakukan dengan tembaga sulfat encer dalam larutan alkali. Warna yang

terbentuk disebabkan kooordinasi kompleks atom tembaga dan 4 atom nitrogen,

dua dari setiap dua rantai peptida. Warna dapat menunjukkan intensitas ikatan

peptida yang ada dalam protein tersebut. Jika ada 2 asam amino saja yang

berikatan, maka dengan Biuret test ini reaksinya tidak akan terlihat secara visual.

Jadi dasar reaksi untuk reaksi Biuret ini adalah pembentukan kompleks atom Cu,

4 atom N serta atom O dari air, yang menghasilkan warna ungu.3

Percobaan selanjutnya yaitu percobaan Xantoprotein. Reaksi ini akan

memberikan hasil yang positif pada asam amino yang mempunyai cincin benzen,

sehingga reaksi ini spesifik untuk 4 asam amino yakni tirosin, triptofan, histidin,

dan fenilalanin. Setelah penambahan ammonia, larutan yang diuji menjadi

berwarna orange. Sedangkan pada larutan yang tidak ditambah dengan ammonia

akan berwarna kuning saja. Ammonia ini mampu mengikat air, sehingga protein

tidak larut dan mengendap.4

Reaksi Millon-Nasse spesifik untuk asam amino tirosin. Dasar reaksi ini

yaitu pengikatan Hg dari penambahan HgSO4 (merkuri sulfat) dengan senyawa

yang mempunyai gugus hidroksi fenil. Tirosin mempunyai gugus ini. Namun,

reaksi ini juga akan memberikan hasil positif pada senyawa lain yang mempunyai

gugus hidroksi fenil seperti senyawa fenol. Hasil positif dari reaksi ini juga

ditandai dengan adanya endapan kuning di dasar tabung. Pengendapan ini terjadi

karena HgSO4 mempunyai berat jenis yang lebih besar. 3

Reaksi Hopkins-Cole digunakan untuk mengindentifikasi adanya gugus

indol dalam asam amino. Triptofan memiliki gugus indol, sehingga reaksi ini

spesifik untuk asam amino triptofan. Gugus indol akan mengalami kondensasi

dengan penambahan formaldehid. Hasil positif dari reaksi ini ditandai dengan

terbentuknya warna ungu pada larutan yang diuji.4

Reaksi sulfur test adalah reaksi yang spesifik untuk asam amino yang

memiliki ranrai samping yang mengandung belerang. Asam amino yang memiliki

rantai samping yang mengandung belerang yaitu sistein dan metionin, sehingga

sulfur test ini dapat digunakan untuk identifikasi kedua jenis asam amino tersebut.

Dilakukannya pemanasan pada reaksi ini bertujuan untuk mengubah sulfur

organik pada senyawa menjadi sulfur anorganik sehingga dapat berikatan dengan

Pb menjadi senyawa PbS yang berwarna coklat atau hitam.2

Protein (berasal dari kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang

paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang

merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu

sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,

oksigen, nitrogen dan kadang sulfur serta fosfor. Protein merupakan salah satu

bio-makromolekul yang penting perananya dalam makhluk hidup. Setiap sel

dalam tubuh kita mengandung protein, termasuk kulit, tulang, otot, kuku, rambut,

air liur, darah, hormon, dan enzim. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein

merupakan komponen terbesar kedua setelah air. Diperkirakan 50% berat kering

sel dalam jaringan hati dan daging terdiri dari protein. Sedangkan dalam tenunan

daging segar sekitar 20%. Protein ditemukan dalam berbagai jenis bahan

makanan, mulai dari kacang-kacangan, biji-bijian, daging unggas, seafood,

daging ternak sampai produk susu. Buah dan sayuran memberikan sedikit

protein. Pemilihan sumber protein ini harus bijaksana, karena banyak makanan

yang tinggi protein juga tinggi lemak dan kolesterol. Fungsi dari protein itu

sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu

sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular.

Beberapa protein struktural, fibrous protein, berfungsi sebagai pelindung, sebagai

contoh a-keratin dan b-keratin yang terdapat pada kulit, rambut, dan kuku.

Sedangkan protein struktural lain ada juga yang berfungsi sebagai perekat,

seperti kolagen. Protein dapat memerankan fungsi sebagai bahan struktural

karena seperti halnya polimer lain, protein memiliki rantai yang panjang dan juga

dapat mengalami cross-linking dan lain-lain. Selain itu protein juga dapat

berperan sebagai biokatalis untuk reaksi-reaksi kimia dalam sistem makhluk

hidup. Makromolekul ini mengendalikan jalur dan waktu metabolisme yang

kompleks untuk menjaga kelangsungan hidup suatu organisma. Suatu sistem

metabolisme akan terganggu apabila biokatalis yang berperan di dalamnya

mengalami kerusakan.2

Suatu asam amino-α terdiri atas :2

1. Atom C α. Disebut α karena bersebelahan dengan gugus karboksil (asam).

2. Atom H yang terikat pada atom C α.

3. Gugus karboksil yang terikat pada atom C α.

4. Gugus amino yang terikat pada atom C α.

5. Gugus R yang juga terikat pada atom C α.

Ada 4 tingkat struktur protein yaitu :2

1. Struktur primer

Struktur primer adalah urutan asam-asam amino yang membentuk rantai

polipeptida. Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode :2

a. Hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya 6N HCl) dan kemudian

komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer,

b. Analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman,

c. Kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan

d. Penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

2. Struktur sekunder

Struktur sekunder protein bersifat reguler, pola lipatan berulang dari

rangka protein. Pada struktur sekunder, protein sudah mengalami interaksi

intermolekul, melalui rantai samping asam amino. Analisa defraksi sinar-X

merupakan cara yang baik untuk mempelajari struktur sekunder protein serabut.

3. Struktur tersier

Struktur tersier terbentuk karena terjadinya perlipatan (folding) rantai α-

helix, konformasi β, maupun gulungan rambang suatu polipeptida, membentuk

globular, yang struktur tiga dimensiny lebih rumit daripada protein tersebut.

Interaksi intra molekuler seperti ikatan hidrogen, ikatan ion, van der Waals,

hidropobik turut menentukan orientasi struktur 3 dimensi dari protein. Beberapa

protein telah dapat ditentukan struktur tersiernya, misalnya hemoglobin,

mioglobin, lisozim, ribonulease dan kimo tripsinogen. Sebagai contoh, struktur

tersier enzim sering padat, berbentuk globuler.

4. Struktur kuartener

Beberapa protein tersusun atas lebih dari satu rantai polipeptida. Struktur

kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda disusun bersama-sama

membentuk struktur protein. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara

fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer,

trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. Kemantapan struktur

kuartener suatu protein oligomer disebabkan oleh interaksi dan ikatan non-

kovalen yang lemah antara masing-masing sub bagiannya. Kemampuan untuk

berhimpun diri daripada beberapa sub bagian ini merupakan ciri struktur kuartener

suatu protein oligomer. Sebagian besar protein oligomer mengalami disidiasi pada

pH tinggi atau rendah, juga bila ditempatkan dalam larutan urea atau garam

berkonsentrasi tinggi. Dalam proses denaturasi ini, protein oligomer mengalami

dua proses bertingkat yaitu :2

a. Disosiasirantai polipeptida yang satu dengan yang lainnya

b. Merenggangnya satuan rantai polipeptida

Klasifikasi protein didasarkan fungsi biologisnya adalah sebagai berikut :3

1. Enzim

Enzim merupakan golongan protein besar dan paling penting. Pada jasad

hidup yang berbeda terdapat berbagai macam enzim yang berbeda pula. Molekul

enzim biasanya berbentuk bulat (globular), sebagian terdiri atas satu rantai

polipeptida dan sebagian lagi terdiri lebih dari satu polipeptida. Contoh enzim :

ribonuklease, suatu enzim yang mengkatalisa hidrolisis RNA; sitokrom, berperan

dalam proses pemindahan elektron; tripsin, katalisator pemutus ikatan peptida

tertentu dalam polipeptida.

2. Protein pembangun

Protein pembangun berfungsi sebagai unsur pembentuk struktur. Beberapa

contoh misalnya: protein pembungkus virus, merupakan selubung pada

kromosoma; glikoprotein, merupakan komponon membran sel; α-keratin, terdapat

dalm kulit, bulu ayam dan kuku; sklerotin, terdapat dalam rangka luar insekta;

fibroin, terdapat dalam kokon ulat sutera; kolagen , merupakan serabut dalam

jaringan penyambung; elastin, terdapat pada jaringan penyambung yang elastis

(ikat sendi) mukoprotein, terdapat dalam sekresi mukosa (lendir).

3. Protein kontraktil

Protein kontrakstil merupakan golongan protein yang berperan dalam

proses gerak. Contohnya miosin, merupakan unsur filamen tak bergerak dalam

miofibril; aktin, merupakan unsur filamen yang bergerak dalam miofibril; dinein,

terdapat dalam rambut getar dan flagel.

4. Protein pengangkut

Protein pengangkut mempunyai kemampuan mengikat molekul mengikat

molekul tertentu dan melakukan pengangkutan berbagai macam zat melalui aliran

darah. Contohnya, hemoglobin, terdiri atas gugus senyawa heme yang

mengandung besi terikat pada protein globin, berfungsi sebagai alat pengangkut

oksigen dalam darah vertebrata; hemosianin, berfungsi sebagai alat pengangkut

oksigen dalam darah beberapa macam invertebrata; mioglobin, sebagai alat

pengangkut oksigen dalam jaringan otot; serum albumin, sebagai alat pengangkut

asam lemak dalam darah; β-lipoprotein, sebagai alat pengangkut lipid dalam

darah; seruloplasmin, sebagai alat pengangkut ion tembagadalam darah.

5. Protein Hormon

Seperti enzim, hormon juga termasuk protein yang aktif, misalnya insulin

yang berfungsi untuk mengatur metabolisme glukosa, hormon adrenokortikotrop

yang berperan sebagai pengatur sintesis kortikosteroid, dan hormon pertumbuhan

yang berperan menstimulasi pertumbuhan tulang.

6. Protein bersifat racun

Beberapa protein bersifat racun terhadap hewan kelas tinggi, misalnya:

racun dari closridium botulinun, menyebabkan keracunan bahan makanan; racun

ular, suatu protein enzim yang menyebabkan terhidrolisisnya fosfogliserida yang

terdapat dalam membran sel; risin, protein racun dari beras.

7. Protein pelindung

Umumnya terdapat dalam darah vertebrata. Contohnya: antibodi

merupakan protein yang hanya dibentuk jika ada antigen (protein asing);

fibrinogen, merupakan sumber pembentuk fibrin dalam proses pembekuan darah;

trombin, merupakan komponen dalam mekanisme pembekuan darah.

8. Protein cadangan

Protein cadangan disimpan untuk berbagai proses metabolisme dalam

tubuh. Misalnyaovalbumin, merupakan protein susu; feritin. Merupakan tempat

cadangan mbesi dalam limpa; zein, merupakan protein dalam biji jagung.

Ikatan-ikatan yang menstabilkan struktur protein diantaranya :1

Ikatan hidrogen

Residu dengan gugus polar R umumnya terdapat pada permukaan protein

globuler, dimana residu tersebut membentuk ikatan hidrogen terutama dengan

molekul air. Di bagian lain, residu aminoasil pada tulang punggung membentuk

ikatan hidrogen antara satu dgn yang lain.

Interaksi hidrofobik

Interaksi ini meliputi gugus nonpolar R pada residu aminoasil yang dalam

protein globular thipikal berada dalam bagian interior protein. Pembentukan

interaksi ini digerakkan secara entropis. Keseluruhan bentuk yang sferis kasar

mengurangi daerah permukaan. Konsentrasi residu nonpolar dalam bagian interor

protein menirinkan jumlah residu permukaan dan memaksimalkan peluang bagi

lapisan tipis molekul air permukaaan untuk membentuk ikatan hidrogen antara

satu dengan yang lainnya yaitu suatu proses yang berkaitan dengan peningkatan

entropi. Berkebalikan, lingkungan nonpolar membran biologik lebih memberikan

peluang bagi residu permukaaan yang hidrofobik yang gugus nonpolar R nya

berpartisipasi dalam interaksi hidrofobik dengan rantai samping akil ester asil

lemak pada lapisan ganda membran.

Interaksi elektrostatik

Interaksi elektrostatik atau ikatan garam dibentuk antar gugus yang

muatannya berlawanan seperti gugus terminal amino dan karboksil pada peptida

dan gugus R bermuatan pada residu polar aminoasil. Gugus polar spesifik yang

melakukan fungsi biologis yang esensial dapat terletak dalam celah yang

menembus bagian interior protein. Karena residu polar dapat pula berpartisipasi

dalam interaksi ionik, maka keberadaan garam seperti KCL dapat menurunkan

secara bermakna interaksi ionik antar residu permukaan.

Interaksi van der Walls

Kekuatan van der Wall bersifat sangat lemah serta bekerja hanya pada

jarak yang amat pendek mencakup komponen yang menarik dan yang menolak.

Kekuatan yang menarik (attractive force) meliputi interaksi antar sifat bipoler

yang terbentuk oleh fluktuasi monomer distribusi elektron pada atom didekatnya.

Kekuatan yang menolak (repulsive pulse) turut berperan ketika dua buah atom

datang begitu dekat sehingga orbit elektronnya saling tumpang tindih. Jarak

dimana kekuatan yang menarik bekerja maksimal dan kekuatan yang menolak

minimal disebut jarak kontak van der Walls.

Membran lipid struktural menentukan permukaan luar dan internal yang

organel sel. Banyaknya protein tertanam dalam bilayers lipid jelas fungsional

penting, namun mereka tetap kurang didefinisikan. Membran plasma protein

terkait, terutama terpisahkan protein membran yang melintasi lapisan ganda lipid,

merupakan elemen kunci mediasi ini penting proses biologis. Konsisten dengan

kepentingan mendasar di kedua fungsi sel normal dan patofisiologi, membran

plasma juga telah ditargetkan luas untuk biomarker penemuan dan pengembangan

obat. Bahkan, lebih dari dua pertiga dari target dikenal untuk obat yang ada

plasma membran protein. Meskipun potensi keuntungan, profil proteome dari

membran plasma yang komprehensif menggunakan besar standar metode skala

termasuk MS berbasis strategi telah dibatasi dan teknis cukup menantang.

Intrinsik hidrofobik, berbagai konsentrasi protein, dan faktor lainnya telah

menghambat resolusi IMP dan identifikasi menggunakan konvensional dua

dimensi gel elektroforesis. Gel dan gelfree pemisahan protein, termasuk

kombinasi keduanya, telah dilaporkan sebagai alternatif untuk dua dimensi

elektroforesis gel. Namun sebagian besar upaya tersebut telah difokuskan

terutama untuk mengidentifikasi protein yang agak larut dari tubuh cairan

(misalnya plasma, serum, dan cairan serebrospinal), lisat sel, atau sitoplasma.5

Produktivitas bebas sel bakteri sintesis mencapai beberapa milligram

protein per mililiter campuran reaksi dan memungkinkan produksi protein dalam

skala yang cukup untuk studi struktural. Bebas sel hasil sintesis tingkat tinggi

mengandung protein spesifik lokasi amino non-alami asam. Dalam penelitian

terbaru, E. coli sel bebas ekstrak digunakan untuk layar untuk baik diungkapkan

dan sangat larut calon dari sejumlah besar protein rekombinan. Baru-baru ini,

pendekatan komputasi untuk memprediksi protein kecenderungan ekspresi dan

kelarutan dalam E. coli telah dilaporkan. Tergantung pada ekspresi kondisi dan

sifat dari protein dianalisis dalam studi ini, fisikokimia berbagai fitur yang terlibat

sebagai faktor menentukan untuk terbuka membaca frame (ORF) untuk

menghasilkan sebuah ekspresi larut produk dalam bakteri. Mereka termasuk

panjang protein, hidrofobik, biaya, PI, komposisi residu individu, dan beberapa

faktor lainnya. Namun, sejauh ini, tidak ada metode untuk memprediksi

keberhasilan ekspresi protein dalam sel- sistem bebas telah dikembangkan,

sebagian karena sejumlah kecil protein dinyatakan dalam dataset.6

DAFTAR PUSTAKA

1. Staf Pengajar Kimia Kedokteran.2005. Buku Ajar Kimia Kedokteran.

Banjarbaru: Bagian kimia kedokteran FK UNLAM.

2. Murray,Robert K .2003. Biokimia Harper . Jakarta: EGC.

3. Suwandi,M.1989. Kimia Organik; Karbohidrat,Lipid,Protein. Jakarta:

FKUI.

4. Wilbraham C, Antony and Michael S.1992. Kimia Organik dan Hayati.

Southern Illinois University, Edwardsville: ITB.

5. Li, Yan, Jingyi Yu, Yipeng Wang, Noelle M. Griffin, Fred Long, Sabrina

Shore, Phil Oh, and Jan E. Schnitzer. Enhancing identifications of lipid-

embedded proteins by mass spectrometry for improved mapping of

endothelial plasma membranes in vivo. Journal of The American Society

for Biochemistry and Molecular Biology. 8:1219–1235, 2009.

6. Kurotani, Atsushi, Tetsuo Takagi, Mitsutoshi Toyama, Mikako Shirouzu,

Shigeyuki Yokoyama, Yasuo Fukami, and Alexander A. Tokmakov.

Comprehensive bioinformatics analysis of cell-free protein synthesis:

identification of multiple protein properties that correlate with successful

expression. Journal of FASEB J. 24:1095–1104, 2010.