Literatur Protein Bwt Skripsi

5/17/2018 Literatur Protein Bwt Skripsi

1/18

PROTEIN I: KOMPONENASAM AMINO DAN CIRISTRUKTURAL

PENDAHULUANSuatu sel eukariotik atau prokariotik mengandung beribu-ribu proteinyang berbeda, kelas biomolekul yang paling berlimpah dalam sel.Karena setiap spesies kehidupan memiliki gugusan protein yang se-cara kimiawi berbeda, maka berjuta-juta protein yang berbeda ter-dapat dalam dunia biologi. Informasi genetik yang terkandung dalamkromosom menentukan komposisi protein dari suatu organisme, dandengan cara ini, memberkati anggota spesies dengan keunikanmakromolekularnya.

Sebagaimana lazimnya untuk sebagian besar biomolekul, proteinmemperl ihatkan berbagai macam kemampuan fungsional dan kare-na itu digunakan dalam berbagai peranan biologi. Sejumlah fungsipenting yang dilakukan oleh protein diberikan dalam daftarTabeI5-1.Kedudukan mencolok yang ditempati oleh protein dalam sistembiologi, telah diperkirakan dengan benar oleh ahli kirnia BelandaGerardus J. Mulder, yang pada tahun 1838 memperkenalkan istilahprotein, berasal dari kata Yunani proteis, yanq berarti tingkatankepentingan pertama. Mulder berkomentar:

Dalam tumbuh-tumbuhan dan hewan terdapat suatu zat yang .tanpa diragukan lagi merupakan zat paling penting yang dikenaidalamzat kehidupan. dan tanpa hal ini, kehidupan akan tidak mung-kin dalam planet kita. Bahan ini diberi nama Protein..Walaupun protein yang secara biologis aktif merupakan rna-

kromolekul yang rata-rata berat molekular dari sekitar 6.000 (rantaiprotein tung gal) hingga beberapa juta (kompleks protein), ke-semuanya merupakan polimer yang terdiri dari esem amino yangberikatan secara kovaleri. Jumlah, sifat kimiawi, dan urutan sekuen-sial dari asam amino dalam rantai protein menentukan struktur khasdan karakteristik perilaku kimiawi dari masing-masing protein. Kare-na alasan ini, suatu pengertian akan sifat kimiawi asam aminomerupakan prasyarat bagi pengertian akan penjelasan biomolekularmengenai cara protein berfungsi dalam peranan biologisnya.


2/18

Rumus ambil di buku asli

Gambar5-1Rumusumumdari suatu asamamino-a. Rmerupakansuaturantaisamping.

5 4 3 2 1C-C-C-C-COOHo Y p a

Rumus ambil di buku asliGambar 5-2Asamaminodipolar (zwitterion)

coo-I+HJN-i-HR

Gambar5-3Duadisosiasidari L-alanin.

48 PROTEIN I: KOMPONEN ASAM AMINO

Tabel5-1Beberapa fungsi biologi proteinFungsi Contoh

Aktivitas enzimatik Glikolat oksidase dari glioksisomAlkohol dehidrogenase padafermentasi alkoholTranspor Hemoglobin-transpor oksigendalamdarah (vertebrata)Seruloplasmin-transportembaga dalamdarahCadangan Feritin-cadangan zat besi (Iimpa)

Kasein-cadangan asamamino (susu)Struktur Kolagen-jaringan ikat f ibrosa (kartilago, tulang, tendon)Kontraksi Miosin-filamen tebal dalamotot rangka

Aktin-filamen tipis dalam otot rangkaProteksi Antibodi-berinteraksi denganproteinasing

Fibrinogen-protein yang diperlukanuntukpembekuandarah

Aktivitas hormonal Insulin-regulator metabolisme glukosaHormonpertumbuhan-diperlukan untukpertumbuhantulang

Toksin Bisa ular-enzim hidrolitik (degradatif)Toksin Clostridium botulinum-toksin makanan bakterialletal

DUA SIFAT UTAMA ASAM AMINOAsam amino merupakan biomolekul kecil (berat molekul rata-ratasekitar 135) memiliki struktur umum yang dilukiskan dalam Gambar5-1. Semua asam amino-a merupakan asam organik (o:-GOOH) me-ngandung suatu gugusan amino (NH2) dan atom hidrogen yang ber-ikatan dengan o:-karbon. Mereka berbeda satu sama lain melaluikomposisi kimiawi dari gugusan R (rantai samping). Gugusan a-GOOH dan a-NH2 terionisasi dalam larutan pad a pH fisiologi, dengangugusan karboksil deprotonasi yang bersangkut-paut dengan suatumuatan negatif;resonansi-terstabilisasi dan suatu muatan positif gu-gusan amino berprotonasi (Gambar 5-2). Suatu asam amino dalamkeadaan dipolar disebut zwitterion. Gugusan a-GOOH dan a-NH3 +yang terdisosiasi merupakan penyebab dari dua nilai pK a karakte-ristik dari asam amino-a. lonisasi asam amino alanin digambarkandalam Gambar 5-3. Pada nilai pH rendah, molekul alanin bermuatannetto +1 karena kedua gugusan fungsional terprotonasi, contohnyapada pH 0,35, 99 persen bermuatan positif. Dengan ditingkatkannyapH ([H+j diturunkan), terjadi ionisasi dari gugusan karboksil (pK a1 =2,35), menciptakan muatan molekular netto sebesarnol. Pada nilaipH alkali, gugusan NH3 + mendonasikan protonnya (pK a2 = 9,69)dan muatan netto menjadi -1. Pada pH 11,69,99 persen dari molekulalanin bermuatan negatif. pH dimana muatan netto rata-rata adalahnol (disebuttitik isoionik atau p~ad~lah 6,02, yang terletak di a,ntara

COOH COO- coo-I pK~, =2.35 I pK~ =9.69 I .-HN-C-H +HN-C-H ~=2=~HN-C-H

3 I 3 1 .2 ICH CH3 CH3

Muatan netto: +1 o -1


3/18

OVA SIFAT VTAMA ASAM AMINO 49

Gambar5-4Kurva titrasi dari alanin

3

r K ; ' 2 = 969It[+HJN -CH(CHJl-COO-]=[H2N-CH(CHJl-COO-]

Gambar 5-5Stereoisomer alanin

12

11

10

2

pK',,=2.35It[+HJN -CH(CHJ) -COOH] =(+H,N-CH(CHJ)-COO-]

9

8

7pH

65

4

o 1,5 2,0

COOHIH-C-NH_I LCHJ

O-alanin

COOHIH2N-C-HICHJL-alanin

0.5 1.0Ekulvalen da n OH-

dua nilai pK a ([2,35 + 9,69]/2). Suatu kurva titrasi yang mencermin-kan disosiasi ini diperlihatkan dalam Gambar 5-4. Nilai pK a yangserupa diamati untuk gugusan a-COOH dan a-NH3 + dari sebagianbesar asam amino (Tabel 5-2). Suatu asam amino dengan gugusan

Gambar5-6Tabe1S-2 8eberapa gambaran struktural untuk asamNilai pI( e,pada 252C, untuk 20asam amino yang digunakan aminountuk sintesis polipeptidaAsamAmino pK'ea-COOH pK'a ex-NH3+ pK'aGugus R Asamamino-O Asamamino-LAlanin 2,35 9,69 R RArginin 2,17 9,04 12,48 I IAsparagin 2,02 8,80 H2N-C-H H-C-NHAsam aspartat 2,09 9,82 3,86 I I 2Sistein 1,71 10,78 8,33 COOH COOHAsam glutamat 2,19 9,67 4,25Glutamin 2,17 9,13 NH2Glisin 2,34 9,60 HHistidin 1,82 9,17 6:~: I I

Isoleusin 2,36 9,68 R-C-COOH R-C-COOHI Ieusin 2,36 9,60 ~ H NH2Usin 2,18 8,95 10,53Metionin 2,28 9,21Fenilalanin 1,83 9,13 H RProlin 1,99 10,60 I ISerin 2,21 9,15 .. H2N-C-COOH H2N-C-COOHTreonin 2,63 10,43 I ITriptofan 2,38 9,39 R HTirosin 2,20 9,11 10,07 'Valin 2,32 9,62


4/18


ketiga yang dapat terdisosiasi pada rantai sampingnya memper-lihatkan suatu nilai pKa tambahan (Tabel 5-2). Kecenderunganionisasi dari masing-masing asam amino memberikan sifat biologispenting pada biomolekul ini, dan juga memberikan sifat kimiawi yangberguna dalam riset biokimiawi, contohnya, pemisahan protein atauasam amino dan penggunaan asam amino dalam sistem dapar.

Sifat khas lain dari asam amino-a adalah asimetri dari atoma-karbonnya. Karena empat gugusan pengganti yang berbeda ter-ikat dengan atom ini, semua asam amino kecuali glisin (gambar 5-11)memperlihatkan stereoisomerisme. Oua isomer optis dari alan in di-perlihatkan dalam Gambar 5-5. Nomenklatur 0 dan L dan rumusstruktural diambil oleh ahli biokimia dari apa yang diajukan untukgliseraldehid, dan proyeksi Fischer dari suatu asam amino-a ditulisdengan gugusan NH2 (fungsional) di kanan dari karbon asimetrikuntuk isomer-O dan di kiri untuk isomer-L. Oalam biokimia, rumusstruktural dari asam amino sering tidak ditulis sebagai proyeksiFischer, tetapi dengan cara yang cocok untuk topik tertentu yangdisajikan. Gambar 5-6 melukiskan beberapa asam amino strukturalyang sering digunakan. Hampir semua fungsi biologi yang melibat-kan asam amino mempunyai kebutuhan ketat akan isomer-L; namun,terdapat kegunaan biologis terbatas dari asam amino-D. karena me-reka ditemukan dalam sejurnlah bahan biologis, contohnya, dindingbakteri tertentu dan sejumlah antibiotika. Sejumlah kecil asam aminomemiliki dua karbon asimetrik dan, dari empat isomer optis, biasanyahanya satu yang aktif secara biologis.

RESIDU ASAM AMINO POLIPEPTIDAOari 100 lebih asam amino yang terdapat secara alami, hanya 20yang digunakan dalam biosintesis polipeptida. Francis Crick mencip-takan istilah magic 20 untuk membedakan set asam amino yangdiperlukan oleh semua spesies hidup untuk sintesis protein. Lebihdari 20 asam amino telah diidentifikasi dalam struktur protein; namun,pada semua kasus, modifikasi kimiawi dari asarn amino "magic 20"tertentu (terjadi setelah penggabungan ke dalam suatu polipeptida)menyebabkan terjadinya residu tambahan ini. Contohnya, residu pro-lin tertentu yang digabungkan (Iihat Gambar 5-8) dapat dikonversimenjadi residu hidroksiprolin (I ihat Gambar 5-19), dan sejumlah re-sidu serin (lihat Gambar 5-12) menjadi residu fosfoserin (lihat Gam-bar 5-20).

Sifat kelarutan dan ionisasi dari gugusan R merupakan ciri asamamino yang berpengaruh, dan secara kolektif mempunyai sumban-gan yang besar bagi struktur tiga-dimensi asli dari masing-masingpolipeptida. Atas dasar dua karakteristik dari gugusan R-nya, ke-20asam amino diklasifikasikan menjadi empat kategori, sebagai be-rikut.

Kelompok R nonpolarOelapan dari asam amino memiliki rantai samping nonpolar, dan se-bagai suatu gugusan, memperlihatkan derajat hidrofobisitas yangberaqarn. Empat (a/anin, valin, /eusin, dan iso/eusin) memiliki


5/18

RESIDU ASAM AMINO POLIPEPTIDA 51

HIH_C-C-COO-~ INH

AlaninAla,AH

C,~3 ICH-CH -C-COO-

/ 2 ICH NH

CH HI'-" c H-C-COO-/ ICH NH

ValinVal, V

leusinleu,l

HIH"C-CHo--CH -C-COO-

J _ I'CH" NH

IsoleusinlIe,l

gugusan R alifatik nonsiklik (Gambar 5-7). (Rumus struktural asamamino diperlihatkan sebagai bentuk terionisasi yang berpredominasipada pH fisiologi. Singkatan tiga- dan satu-huruf konvensional jugadiberikan datanya.) Alanin adalah hidrofobik terkecil dari delapanasam amino karena rantai samping rnetil yang keci!' Valin, leusin,dan isoleusin disebut asam amino berantai cabang karena adanyapercabangan pad a gugusan R alifatiknya. Asam "amino" kelima darikelompok ini adalah pro/in (Gambar 5-8), yang memiliki strukturalifatik heterosiklik yang termasuk gugusan R maupun atom nitrogen-0;. Jadi, prolin berbeda dari 19 asam amino lain karena merupakansuatu asam imino, yang memiliki gugusan imino (=NH) daripadagugusan amino (-NH2). Asam amino keenam, metionin (Gambar5-9), memiliki atom sulfur pada sisi rantai nonpolarnya dan merupa-kan salah satu dari asam amino mengandung-sulfur yang diga-bungkan ke dalam protein. Dua asam amino sisanya, feni/a/anin dantriptofan (Gambar 5-10), memiliki cincin aromatik yang tidak larutdalam air dalam strukturnya. Fenilalanin memiliki gugusan fenil padarantai sampingnya, dan triptofan memiliki gugusan indol (suatu cincinterkondensasi terdiri dari benzen dan pirol); keduanya dianggapasam amino aromatik.

Gugusfenil GugusindolH H H/----C\ I

HC C--CHo-C-COO-\ / L IC=C NWH H 3

H HyC_, IHC 'C~-C--CH -C-COO-I j' !J 2 I! i! j1

HC. ~. ~H NH""'C/ "'N"H H

Triptofan-Trp,WFenilalaninFe,F

Kelompok R polar tidak bermuatanKelas yang mengandung tujuhasam amino ini secara relatif hidrofil ikkarena gugusan fungsional polar pada rantai sampingnya. Glisin,asam amino nonsimetrik (Gambar 5-11), kadang-kadang dianggap

Gambar 5-7Alanin dan tiga asam amino rantai cabang.

ProlinPro, PGambar5-8Suatu asam imino

MetioninMet,MGambar5-9Suatu asam amino yang mengandung sulfur.

Gambar 5-10Dua asam amino aromatik


6/18

HIH-C-COO-INH~Glis!nGIi,G

Gambar 5-11Asam amino tanpa karbon asimetrik

Gambar5-12Tiga asam amino terhidroksilasi.

Gambar 5-13'Sistein dan bentuk teroksidasi.

Gambar5-14Dua asam amino dengan gugus amida

'0 H" IC-CH -C--COO-if 2 INH

AspartatAsp, 0

H-0", I

c-eH -CH -C-COO-if 2 2 INH

GlutamatGlu,E

Gambar5-15Asam amino asidik


nonpolar. Namun, gugusan R glisin yang kecil (suatu atom hidrogen)pada hakekatnya tidak mempunyai efek terhadap hidrofilisitas darimolekul. Tiga asam amino (serin, treonin, dan tirosin) terhidroksilasi,dan gugusan OH menyumbang terhadap polaritasnya (Gambar 5-12). Tirosin, seperti fenilalanin dan triptofan, juga merupakan asamamino aromatik. Sistein, asam amino lain yang mengandung sulfur(Gambar 5-13), adalah polar karena adanya gugusan sulfidril (- SH).Sering pada struktur protein, dua residu sisteinil terikat secarakovalen satu sama lain melalui oksidasi dari gugusan sulfidrilnya,yang menghasilkan suatu ikatan disulfida (-S-5-). Bentukteroksidasidari sistein ini disebut sistin (Gambar 5-13). Asparagin dan glutamin(Gambar 5-14) berasal dari asam aspartat dan asam glutamat(paragraf berikutnya), dan masing-masing memiliki gugusan amidapolar pada rantai sampingnya.

HIHO-CH_-C-COo-< I

NH~

OHH! IHC~C -c-coo-. . i I .

H NHSerinSer. S TreoninT hr, T

HIHS~CH2-C-COO-INHSisteinSis,C

Gugusamida

N~2 IclC-CH,,-,-coo-NH~

AsparaginAsn, N

H Hc-c H/I ~ ;, IHO--C C-CH--C-COO-\ / . , IC'==C NH+H H 3

TlrostnTIr,Y

COO- coo-I I+HN-C-H +HN-C-H3 I 3 I

CH2-S-S-CH2SistinSlSSts

N H . _ H",L IC--CH_--CH_-C-COO-if 2 I I

NHGlutaminGln,Q

Kelomp ok R p olar b ermuata n n eg atif (asam)Baik asam aspartat dan asam glutamat memiliki gugusan karboksilkedua, yang terionisasi penuh (bermuatan negatif) pada pH fis!oiogi(Gambar 5-15). lonisasi ini secara bermakna menyumbang padapolaritas dari rantai sampingnya. Asam aspartat (HA), jika gugusana-COOH-nya berdisosiasi menJadtCOCi",'disebut aspartat(A\dimdemikian pula asam glutamat menjadLglutamat Keduanya disebutsebagai asam amino asam kareria mereka mendonasikan H+ jikadimasukkan dalam larutan.- . ." .


7/18

RESIDU ASAM AMINO POLIPEPTIDA 53

Kelompok R polar bermuatan positif (basa) Gambar 5-16Lisin dan arginin, dua dari tiga asam amino dasar, memiliki gugusanR yang pada pH fisiologi bermuatan positif (Gambar 5-16). Muatanbet-ion diberikan melalui proto nasi dari gugusan asam amino s-kar- .bon dari lisin dan gugusan guanidin dari arginin. Asam amino ketiga,histidin (Gambar 5-17), memiliki gugusan R lmidazolium dengan nilaipKa 6,0 (Tabel 5-2), dan karena itu, berprotonasi kurang dari 10persen pada pH 7. Sifat dasar histidin jelas kecil. Dari 20 asam amino,histidin merupakan satu-satunya asam amino yang titik isoioniknyasekitar 7,6 dekat dengan pH fisiologi.

Bentuk asam amino alo- Isoleusin dan treonin merupakan contoh dari asam amino yangmemiliki dua karbon asimetrik. Di antara masing-masing empat ste-reoisomer yang mungkin, hanya L-isomer yang digunakan untuksintesis protein. Rumus struktural dari isomer isoleusin digambarkandalam Gambar 5-18. Nomenklatur alo mengidentifikasi dua isomerlain (di samping bentuk 0- dan L-), yang juga merupakan enansiomer(bayangan cermin). L-Isoleusin dan L-alo-isoleusin mempunyai kon-figurasi yang sama pada a-karbon, tetapi konfigurasi yang ber-lawanan pada karbon (~ C) asimetrik kedua. Hal yang sama jugaterjadi pad a D-isoleusin dan D-alo-isoleusin. Jika suatu senyawamempunyai lebih dan satu karbon asimetrik, maka stereoisomeryang bukan bayangan cermin dari masing-masing disebut dia-stereomer. Dalam kasus isoleusin, contohnya L-isoleusin, merupa-kan enansiomer dari D-isoleusin dan suatu diastereomer dari L- danD-alo-isoleusin.

H HI IHC=C -CHo-c-coo- pK' = 6.0 HC=C--CH2-C-COO- + H+! - I ~'R==~! I I'HN NH NH N", / NH NH

"::"c " 'CH H

Gugus imidazolium HistidinHis,H

COO- , , 1+H N-C-H3 . 1

HC-C-H3 I '

CH2CH3

coo-I+HN-C-H

3 IH-C-CHI 3

CH2CH3

coo-I +H-C-NHIHC-C-H

3 ICH2CH3

coo-1H-C-NHIH-C-CHI 3CH2CH3

O-Isoleusin(2R), (3R)

O-alo-lsoleusin(2R),{3S)

L-isoleusin(2S), (3S)

L-alO-lsoleusin(2S), (3R)

* Atom karbon asimetrikJuga tercatat adanya konfigurasi R & S

Dua asam amino dasar. _H

.H3N-CH2-CH2-CH-CHr-b_coo-INHLisinUS,K

GugusGuanidinium,-------,. H

HN--C-NH-CH?-CHo-CH __C_coo-I i - " L INH; NH

ArgiriinArg, R

Gambar5-17Disosiasi gugusan R dan histidin.

Gambar5-18Rumus proyeksi Fischer dan empat ste-reoisomer isoleusin.


8/18

Gambar 5-19Bentuk ternldroksi lasi dar i prolin dan l isin

HIHO-C--CHI 4 3 1 'HCC' 2CH-COO-,,,6/NH+4-Hidroksiprolin

H6 5 ~ 3 2 1 1+H3N-CH-CH-CH -CH -C-COO-I z z I

OH NH5-Hidroksilisin

Gambar5-20Dua asarn amino terfosforilasi

o HII I-O-P-O-CH -C-COO-I ' I0- NHFosfoserinH Ho C-C HI I I I ~ I-O-P-O-C C-CH -C-COO-I \ / 2 I

0- C=C NH+H H 3Fosfolirosin

Gambar5-21Suatu asarn amino tertormllasi,

HIH3C-S-CH-CH2-C-COO-INHIHC=ON-Formilmelionin

Gambar5-22Beberapa asarn amino yang terdapat secaraalamiah tidak digunakan untuk slntaslsprotein.


ASAM AMINO MODIFIKASISebagaimana dinyatakan sebelumnya, bentuk termodifikasi dari se-jumlah asam amino ditemukan dalam protein tertentu. Kolagen,protein struktural utama dari vertebrata yang lebih tinggi, mengan-dung residu 4-hidroksiprolin da n 5-hidroksilisin (Gambar 5-19).Sejumlah protein, contohnya kasein dari susu dan enzim tertentu,memiliki bentuk fosforilasi dari serin, tostosetin (Gambar 5-20). Fos-fotirosin (Gambar 5-20) merupakan asam amino terfosforilasi lain-nya. Karena beberapa onkogen (gen yang berubah penyebab dariperubahan sel normal menjadi sel kanker) menghasilkan enzim yangsecara spesifik memfosforilasi tirosin dari protein, maka modifikasijenis asam amino tertentu dan peranannya dalam transformasi seldewasa ini mendapat minat riset yang besar. Pada Escherichia coli,sintesis protein diawali dengan suatu derivat metionin, N-formil-metionin (Gambar 5-21). Banyak asam amino yang terdapat secaraalamiah tidak ditemukan dalam protein; di antaranya adalah homo-serin, ornitin, p - alanin, dan asam y-aminobutirat (Gambar 5-22).CIRIIKATAN POLIPEPTIDAIkatan kovalen yang mengikat asam amino bersama-sama dalamprotein disebut suatu ikatan peptida, dan dibentuk oleh reaksi antaragugusan a-NH3 + dari satu asam amino dan gugusan a-COO- dariasam amino lain (Gambar 5-23). Dalamreaksi dehidrasi, dihasilkanjuga suatu molekul air; hidrolisis dari ikatan peptida diperlukan untukmeregenerasi asam amino. Molekul yang terdiri dari banyak ikatanpeptida sekuensial disebut po/ipeptida, dan satu atau lebih rantai po-lipeptida dapat ditemukan dalam struktur molekular dari suatu proteinyang aktif secara biologis. Suatu unit asam amino dari suatu polipep-tida disebut residu asam amino, contohnya, residu alanil (alanin) atauglisil (glisin). Dalam suatu struktur polipeptida, dua residu asam ami-no terminal merupakan satu-satunya yang memiliki gugusan a-NH3 + atau a -COO- bebas (Gambar 5-24). Residu terminal dengangugusan a-NH3 + disebut residu terminal-N atau terminal-amino.Terminal karboksil atau residu terminal-C memiliki gugusan a-COO-bebas dan terdapat pad a terminus lain dari polipeptida. Dalam sistembiologi, polipeptida disintesis dari terminus amino ke terminus kar-boksil, dan konvensi yang lazim diterima adalah menuliskan urutanasam amino suatu polipeptida dari kiri ke kanan, dimulai denganresidu terminal-N (Gambar 5-24).

HO-CH-CH -CH-COO-2 , INH

Homoserin

+H3N-CH-CH-CH-iH-COO-NH

Omilin

} ' I i ) .+H3N-CH-CH- CH- COO-

y-Aminobuliral(asam amino-y)~-Alanin(asam amino-B)


9/18

PEPTIDA 55

HI+HN-C-COO- +3 I

R ,

H H 0I -H0 I"+HN-C-COO- ~ +HN-C-C3 I + H20 3 1

HIN-C-COO-H 1

R ,Ikatan peptida

Terminus amino Terminus karboksil

PEPTIDATidak semua polimer asam amino yang penting secara biologismerupakan polipeptida yang besar, karena banyak peptida (biasanyamengandung 2-30 residu asam amino) juga mempunyai fungsibiologi yang penting. Beberapa terdapat dalam Tabel 5-3. Leu- danmet-ensefalin merupakan pentapeptida yang seperti hormon (dise-but peptida opiat), bertindak menghilangkan rasa nyeri. Aktivitashormonalnya ditiru oleh metabolit turnbuh- tumbuhan tertentu, con-tohnya opium. Dua hormon peptida lain adalah angiotensin II, suatuvasokonstriktor poten, dan vasopresin, suatu antidiuretik.Gramasidin S, dihasilkan oleh strain Bacillus brevis, merupakancontoh suatu peptida antibiotika yang mengandung asam amino-D(Phe) dan ornitin (Gambar 5-22), suatu asam amino yang digunakandalam siklus urea tetapi bukan untuk sintesis protein. Magainin 1,yang diisolasi dari kulit katak, merupakan suatu peptida asam amino-23 yang menghambat pertumbuhan sejumlah spesies bakteri danjamur, dan menginduksi l isis osmotik dari protozoa. Magainin 2, jugadiisolasi dari kulit katak, berbeda dari magainin 1 di mana masing-masing residu 10 dan 22 adalah Lis dan Asn. Sifat antimikrobial darikedua rnapainin (nama berasal dari kata Ibrani magain yang berarti

Tabel5-3Beberapa peptida yang terjadi secara alamiahNama Struktur

Leu-ensefalinMet-ensefalinAngiotensin IIVasopresinGramasidin S

Tir-GIi-Gli-Fe-LeuTir-GIi-Gli-Fe-MetAsp-Arg-Val-Tir-lie-His-Pro-Fe

~Sis-Tir-Fe-Gln-Asn-Sis-Pro-Arg-GIi( D-Fe-L-Pro-L-Va!-L-Om-L-Leu )D-Leu-L -Om-L -Val-L-Pro-D-FeGli-Ile-GIi-Lis-Fe-Leu-His-Ser-Ala-10Gli-Lis-Fe-Gli-Lis-Ala-Fe-Val-

22GIi-Glu-lle-Met-Lis-Ser

Magainin 1

Gambar5-23Pembentukan suatu dipeptida pada pH ti-siologi.

Gambar 5-24Ciri struktural dasar dari suatu polipeptidayang mengandung 100 residu asam amino.


10/18

Gambar5-25Sifat ikatan-ganda parsial dari suatu ikatanpeptida yang menjadikannya planar.

C l . : r ~-c-lN- ~ -C=NI IH HGambar5-26Skerna unit ikatan peptida kaku suatu poli-peptida dan ikatan yang menghubungkangugus peptida yang mempunyai derajatkebebasan rotasional yang besar.


tameng) memiliki potensi terapeutik penting dalam pengobatan infeksi bakteri, jamur, dan protozoa pada manusia.

TINGKAT STRUKTURAL PROTEINKonformasi asf dari suatu protein ditentukan oleh interaksi antarasuatu polipeptida dan lingkungan akuanya, di mana polipeptida men-dapatkan struktur tiga-dimensi yang secara energi stabil, seringkalikonformasi mernerlukan jumlah energi yang terkecil untuk bertahan.Makromolekul seperti ini memiliki struktur tiga-dimensi yang sangatkompleks. Terdapat empat tingkatan struktur yang saling mempe-ngaruhi konformasi fungsional biologis dari protein. Tiga di antaratingkat struktural ini (primer, sekunder dan tersien dapat ditemukandalam molekul yang terdiri dari suatu rantai polipeptida tunggal,sementara yang keempat( kuaterner) melibatkan interaksi dari poIi-peptida di dalam suatu molekul protein berantai banyak.

Struktur primerTingkat struktur ini mengacu pada jumlah dan urutan asam aminodalam suatu protein. Ikatan peptida kovalen merupakan satu- satu-nya jenis ikatan yang terlibat pada tingkat struktur protein ini. Karenamasing-masing ikatan peptida memiliki sifat ikatan-ganda parsial(Gambar 5-25), maka merupakan suatu bidang yang relatif kakudengan atom hidrogen dari gugusan amida trans terhadap oksigendari gugusan karbonil. Sebagai akibat dari karakteristik ikatan-gandaCoN, tidak terdapat rotasi bebas pada sumbu in! (Gambar 5-26).

Un~planar kakuRotasi bebas

Namun, terdapat kebebasan rotasional di sekitar ikatan tunggal(sudut rotasi c j> dan \fI) yang menghubungkan setiap atom C-a denganatom N dan C dari ikatan peptida (Gambar 5-27). Rotasi bebas inimemunqklnkariququsan R yang melekat pada karbon-dmemilikiperanan yang berpengaruh dalam menetapkan struktur tiga-dimensidari rantai polipeptida.

Struktur sekunderTingkatan berikut ini lazimnya mengacu pada jumlah keteraturanstruktural yang dikandung dalam suatu polipeptida sebagai akibat


11/18

TlNGKAT STRUKTURAL PROTEIN 57

tkatan hidrogen di antara ikatan peptida. Struktur heliks-a yangdiajukan oleh Linus Pauling dan Robert Corey pad a tahun 1951 untukpolipeptida, tergantung pad a ikatan hidrogen intramolekular (ataumtrerentet; antara gugusan NH dan CO dari ikatan peptida. Ikatanhidrogen terjadi secara spontan, dan sebagai akibatnya, suatupolipeptida dapat mengambil struktur seperti batang dengan dimensiyang berbatas jelas (Gambar 5-28). Sepanjang sumbu dari.suatuhaliks-c ini, ketinggianper residu asam amino adalah '1,5 A , danterdapat 3,6 residu per putaran, yang menjadikan puncak dari setiapputaran 5,4 A (Gambar 5-29). Residu berspasi empat di samping(pada putaran terdekat) ikatan hidrogen, dan setiapgugusan NH danCO dari segmen rantai polipeptida berpartisipasi. Suatu heliks.dapatbertangan kanan- atau kiri-; heliks-a dari polipeptida yang diketahui(asam amino-L) bertangan kanan. Protein yang berlungsi secarabiologis biasanya tidak memperlihatkan struktur heliks-a 100 persen.8eberapa memiiiki persentase tinggi struktur heliks-o dalam resi-dunya, contohnya mioglobin dan hemoglobin; yang lain mempunyaipersentase yang rendah, contohnya, kimotripsin dan sitokrom c. Gu-gusan R dari urutan asam amino mempenqaruhi derajat strukturheliks yang dimiliki polipeptida tertentu.

Destabilisasi konformasi heliks oleh residu tertentu (Tabel 5-4)dapat terjadi dalam berbagai cara. Suatu residu prolil atom N-a dalamsuatu sistem cincin kaku dan tidak dapat berpartisipasi dalam strukturheliks-a; malah, hal ini menciptakan belokan tajam dalam heliks.Suatu urutan dari residu aspartil dan/atau glutamil dapat rnendesta-bilisasi struktur heliks-o, karena sisi yang bermuatan negatif dari

Gambar 5-27.Sudut rotasional $ dan IV, yang masing-ma-sing merupakan sudut rotas ional sekitar ikat-an Ca.-N dan ikatan Ca.-C. (Menurut R.E.Dickerson dan I. Geis, The Structure andActions of Proteins. New York: Harper & Row, .1969).

Gambar 5-28Gambar suatu heliks-a. bertangan kanan.(Menurut L. Pauling, The Nature of theChemical Bond, edisi ketiga. Ithaca, N.Y.:Cornell University Press, 1960)


12/18

Tabel5-4Asam amino yang mempengaruhi strukturheliks-uDestabilisasi heliks-a

. GlutamatAspartatLisinArgininGlisinSerinIsoleusinTreonin

Ciptakan belokan pada heliks-aProlinHidroksiprolin


Gambar 5-29Ukuran rata-rata dari suatu heliks-a: merah C dan N rnerupakan atom karbon dannitrogen dalam ikatan peptida; Abu-abu C merupakan suatu karbon-a yang dilekatirantai samping. (Menurut l.Pauling dan A.B. Corey, Proc. Intern. Wool Texti le. Coni.8.249, 1955)

rantai saling tolak satu sama lain (penolakan elektrostatik), dantenaga penolakan lebih besar daripada ikatan hidrogen. Suatukelompok residu isoleusil, karena gangguan sterik yang diberikanoleh gugusan R yang besar, juga rnemutuskan konformasi hidrogen.Oi pihak lain, glisin, dengan atom hidrogen yang kecil sebagai gu-gusan R,merupakan destabilisator lain. Tidak adanya rantai sampinqpada glisin memungkinkan adanya derajat rotasi yang besar disekitar karbon-a dari asam amino; dengan demikian, konformasi su-dut ikatan heliks-a yang lain mungkin terjadi. Oengan kata lain, untuksuatu urutan residu glisil, konformasi heliks-a tidak merupakan kon-formasi dengan stabilitas maksimal.

Pauling dan Corey mengidentifikasi jenis kedua dari struktur se-kunder, disebut struktur lembaran berlipat-~, yang tergantung padaikatan hidrogen antar-molekul (antar rantai). Salah satu struktur iniadalah lembaran berlipat-B antiparalel (Gambar 5-30), di manamasing-masing rantai polipeptida diperluas dan berikatan maksimaldengan dua polipeptida bertetangga. Pada suatu struktur antiparalel,polipeptida yang bertetangga berjajar dalam arah terminus N-de-ngan-C yang berlawanan. Jika dalam suatu struktur berlipat-Bpolipeptida bertetangga yang berikatan dengan hidrogen terjajardalam arah N-dengan~C yang sama (Gambar 5-30), maka struktur


13/18

TlNGKA T STRUKTURAL PROTEIN 59

NH; NH; NH; NH; COO- NH;- , - , -, - . / -,C-R C-R C-R C-R R-C C-R/ / / / \ /O=C 0=\, '0=\, O=C N-H" O=C "N-----H N-----H N-----H \ / \N-H'" O=C N-H'"/ / / / \ /R-C R-C R-C R-C C-R R-C\ \ \ \ / "c=0".". /~O .. /~O .. C~O C=O'" H-N/ '. / \ /H-"""N H----N H-"""N ... H-N C=O' H-N\ \ \ \ / \C-R C-R C-R C-R R-C C-R/ / / / \ .. /O=C O=C\ "0=\ ...O=C N-H' O=C ' "N-----H N-----H N-----H \ / \N-H'" O=C N-H'/ / / / \ /R-C R-C R-C R-C C-R R-C\ \ -, \ / \C~O C~O C~O C=O'" H-N C=O' H / '. H / . . H---N/ . / \ /-"""N ---N ... H-N C=O'" H-N-, \ \ \ / \C-R C-R C-R C-R R-C C-R/ / / / \ /..O=C\ ..O=C" .'O=C" ...O=C N-H" . 'O=CW--H \ / \. N-----H N-----H N-H'" O=C N-H"/ / / / \ /R-C R-C R-C R-C C-R R-C

Struktur lembaran ber lipat-p paralel -, / -,Struktur lembaran berlipat-p antiparalel

adalah berlipat-{3 paralel. Walaupun suatu struktur lembaran berlipat-~ biasanya berkaitan dengan protein struktural, hal ini juga diketahuiterjadi pada struktur t iga dimensi dari protein globular tertentu, con-tohnya enzim lisosim dan karboksipeptidase A.

Struktur tersierTingkatan struktur berikut mengacu pada pelipatan atau penggulung-an suatu polipeptida untuk menghasilkan suatu kompleks, berbentukmolekul globular (Gambar 5-31). Konvolusi yang dialami suatupolipeptida ditentukan oleh set dan urutan gugusan Rtertentu dalammolekul. Struktur tersier mewakili efek menyeluruh dari sebagianbesar kekuatan intramolekular, termasuk kekuatan dari struktur pri-mer dan sekunder. Pada protein globular yang strukturnya diketahui,gugusan R polar, karena hidrofil isitasnya, paling sering terletak padabag ian eksterior molekul dan gugusan R nonpolar pada bagian in-terior, di mana interaksinya menciptakan suatu lingkungan hidrofobik.(Gambar 5-32). Satu-satunya ikatan kovalen yang terlibat dalamstruktur tersier adalah ikatan disulfida, dibentuk oleh oksidasigugusan sulfidril dari dua residu sisteinil (Gambar5-13). Interaksinonkovalen (8ab 3) seperti daya tarik elektrostatik (iernoatan garam),ikatan hidrogen, dan interaksi dipolar-dipolar:juga secara bermaknamenyumbang pada struktur akhir (Garnoars-az).

Struktur kuaternerTingkatan struktur keempat berkaitan dengan interaksi di mana duaatau lebih rantai polipeptida berasosiasi dengan cara spesifikmem-

Gambar 5-30Struktur dua lembaran berlipat-f3

Gambar 5-31Skema struktur tersier suatu polipeptida.


14/18

Gambar 5-32Berbagai jenis ikatan dan interaksi yangmenstabilisasi struktur protein: (a) interaksielektrostatik; (b) ikatan hidrogen; (c) interaksihidrofobik dari rantai samping non-polar; (d)interaksi dipolar-dipolar; (e) hubungandisulfida. (Menurut C.B. Anfinsen, TheMolecular Basis of Evolution. New York:Wiley, 1959)


I CH20H!@ ICH20Hi

C-NHf N H ~~C=O

bentuk protein yang secara biologis aktif. Sebagian enzim adalaholigomerik, sebagai contoh, terdiri dari dua atau empat polipeptida(protomer atau subuniQ, dan struktur kuaternernya dipertahankanoleh interaksi spesifik yang melibatkan anggota protomernya. Ke-kuatan kohesi yang bertanggung jawab biasanya adalah kekuatanyang sama seperti yang terlibat dalam stabilisasi struktur tersier darsuatu polipeptida. Contohnya, beberapa polipeptida terutama meng-gandalkan interaksi hidrofobik dari protomernya dan yang lain padadaya tarik elektrostatik. Struktur kuaterner diidentifikasi sebagaihomogen (mengandung protomer yang identik) atau heterogen(proto mer yang tidak sama). Hemoglobin, protein pembawa oksigendari sel darah merah, merupakan suatu tetramer (empat protomer)dengan suatu struktur kuaterner heterogen terdiri dari dua rantai-oidentik dan dua rantai-B identik. (Sebutan (X- dan ~-, yang merupakanlabel lazim dalam biokimia, semata-mata digunakan untuk mengi-dentifikasi dua rantai polipeptida berbeda dan tidak perlu dibingung-kan dengan struktur (X- dan ~- sekunder atau asam amino (X- dan ~-.)

SPESIFIKASI KONFORMASIMELALUI STRUKTUR PRIMERPenelitian oleh Christian S. Anfinsen (Hadiah Nobel, tahun 1972)mengenai enzim pankreas ribonuklease 'A memberikan ilustrasiterkait mengenai pengaruh struktur primer terhadap struktur tigadimensi. Ribonuklease yanqaktit secara biologis, suatu polipeptidaberantai tunggal dari 124 residu asam amino, memiliki empat ikatandisulfida (Gambar 5~33). Pengobatan ribonuklease dengan ~-merkaptoetanol (yang mereduksi ikatan disulfida menghasilkanresidu sisteinil) dengan adanya urea atau guanidin HC! (agen pen-denaturasi yang memecah interaksi nonkovalen) menyeb,abkanenzim kehilangan konformasi aslinya dan menjadi suatu gUlunganacak(Gambar 5-34). Sentuk denaturasitereduksi dari polipeptida initidak rnemiliki aktivitas enzimatik. Jika agen pereduksi dan pen-


15/18

10

OUA TIPE UTAMA KONFORMASI PROTEIN 61

GambarS-33Rangkaian asam amino dari ribonuklease A_(bovin), dengan residu sisteini! yangrnernbentuk empat ikatan disulf ida yang diident if ikasi dengan warn a merah. (Menurutc.. Hirs, S. Moore, dan W.H. Ste in, J. Bio!. Chern., 235:633,1960)

denaturasi ini selanjutnya diangkat dan direduksi, ribonuklease tidakaktif terpapar dengan udara dalam keadaan yang sesuai, makagugusan sulfidri l teroksidasi lagi dan secara perlahan-Iahan proteinmendapatkan semua aktivitas enzimatik yang pokok. Gulunganacak, terbebas dari keadaan yang mencegah interaksi konforma-sional, secara spontan memantapkan kembali bent uk aktif biologisdari enzim ini (Gambar 5-34). Dari 105 susunan ikatan disulfidaintramolekular berbeda yang mung kin di antara delapan residu sis-teinil untuk menghasilkan empat ikatan disulfida, empat yang spesifikdiperlukan untuk aktivitas enzimatik diregenerasi secara spontanmelalui oksidasi dalam proses renaturasi. Dengan demikian, terbuktibahwa urutan asam amino dari ribonuklease, dispesifikasi menu rutkode genetik, melengkapi informasi yang diperlukan untuk menetap-kan konformasi asli enzini, suatu struktur yang dipilih secara termo-dinamika. Karena itu konformasi khas yang berkaitan dengan protein,ditentukan oleh susunan spesifik dari informasi yang terkandunqdalam urutan primer asam amino yang dikernbanqkan seiama prosesevolusi biologis. 1":.'-

DUATIPE UTAMA KONFORMASI PROTEINIstilah fibrosa dan globular menjelaskan dua kelas utama protein.Protein fibrosa terdiri dari polipeptida individual yang sering terkaltsi lang secara lateral melalui beberapa jenis ikatan. Karena struktur-nya, secara fisik protein fibrosa tahan dan tidak larut dalam air-sifat

HS-CH2-CH2-OHMerkaptoetanol - j3

oIIH2N-C-NH2Urea

NH~CI-I IH,N-C-NH2Guan id i ni um k lo J id a

1 . P e n ga ng ka ta n u re a d anmerkaptoetanol-B2 . O ks id as i d ala m u da ral

1~ 26~~265\u:~58

Gambar5-34Denaturasi dan renaturasi dar i r ibonuklease A.


16/18

Gambar 5-35Skema dari t iga gulung helik-u dalam keratin.

Gambar 5-36Skema heliks untai-tripel dari tropokolagen.

.'." .'

62 PROTEIN I: KOMPONEN .ASAM AMINO

yang berharqa dari peranannya sebagai unsur struxturat jaringana-Keratin, kolagen, dan sutera merupakan contoh protein fibrosa.Unit struktural dasar dari a-Keratin (protein dari rambut, bulu, dankuku), biasanya terdiri dari tiga polipeptida heliks-a bertangan kanandalam gulungan bertangan kiri yang distabilisasi oleh ikatan disulfidaterkait silang (Gam bar 5-35). Sebagai kontras, kolagen dari kulittulang, dan~kartiJago1ida~ memiliki heliks-a karena kandungan yangtinggi dari glisin (33 persen) dan prolin serta hidroksiprolin (kombinasi25 persen). Namun, karena asam amino tertentu ini terjadi denganketeraturan yang berulang dalam urutan ini, maka polipeptidamemiliki struktur heliks tiga residu, unik, ketat yang bertangan kiriTiga dari rantai polipeptida ini terbungkus satu dengan lainnya dalammodel kabel dan terkait silang dengan ikatan hidrogen membentuktropoko/agen, unit struktural dasar dari kolagen (Gambar 5-36). Seratsutera, suatu ~-keratin, merupakan contoh dari struktur fibrosa yangterdiri dari polipeptida yang tersusun dalam lembaran berlipat-B anti-paralel (Gambar 5-30). Suatu fenomena menarik terjadi pada saatrambut atau wool (a-keratin) diberikan panas lembab dan diregang-kan, karena dihasilkan struktur ~-keratin, dengan lembaran berlipat-Bparalel (Gambar 5-30).

Protein globular, tidak seperti protein fibrosa, larut dalam air danmemiliki struktur sferoidal, kompak; sifat struktural tersier dan kua-terner biasanya berkaitan dengan kelas protein ini. Protein globularsecara biologis aktif dan merupakan mayoritas besar dari spesiesmolekul protein dalam sistem kehidupan, contohnya enzim dan anti-bodi. Penelitian mengenai struktur tiga dimensi protein globular me-rupakan aspek utama dari riset biologi molekular karena hubunganintrinsik antara struktur dan fungsinya.

RINGKASANProtein terdiri dari asam amino yang dihubungkan satu sama lain oleh ikatanpeptida. Suatu asam amino lazimnya diklasif ikasikan sebagai suatu molekulyang memiliki gugusan o-karboksil rnaupun a-amino, dan secara kimiawijuga suatu rantai samping khas (gugusan R) yang melekat dengan a-karbon.Karena gugusan amino dan karboksil merupakan donor dan akseptor proton,maka secara karakteristik asam amino mempunyai dua nilai pK' a; suatuasam amino mempunyai pK'a ketiga jika rantai sam ping mempunyai gu-gusan yang dapat terionisasi tambahan. Sifat fisik lain dari asam aminoadalah stereoisomerisme (bentuk D- dan L-), sebagai akibat asimetri y~ngberkaitan dengan a-karbon dari semua asam amino kecuali gl isin. 8eberapaasam amino, contohnya isoleusin dan treonin, mempunyai dua karbonasirnetrik dan denqan demikian empat stereosiomer. Hanya asam aminobentuk L-.,denqaribeberapa penqecualian, digunakan oleh spesies biologis.

Duapuluh 'asam amino yang sama diperlukan oleh semua organismeuntuk sintesis protein. Walaupun dimodifikasi, misalnya dihidroksilasi ataudifosforilasi, asam amino tertentu ini ditemukan pada beberapa protein,modifikasi terjadi setelah asam amino dimasukkan rnenjadi struktur polipep-tida. Asam amino "magic 20'; dapat diklasifikasikan dalam empat gugusanberikut berdasarkan pada hidrofilisitas atau hidrofobisitas dari rantai sam-pingnya. Delapan asam amino dengan gugusan R nonpolar adalah alanin,valin, leusin, isoleusin, prol in, metionin, Ienrlalanin, dan triptofan. Prolin unikdiantara 20 asam amino karena rnerupakan suatu asam imino. Tujuh asamamino dengan gugusan R polartidak bermuatan adalah glisin, serin, treonin,


17/18

RINGKASAN 63

t irosin, sistein, asparagin, dan glutamin. Asam aspartat dan asam glutamatmerupakan dua asam amino dengan gugusan R polar bermuatan negatif(asam); lisin, arginin, dan histidin merupakan tiga asam amino dengangugusan R polar bermuatan positif (basa).

Banyak polimer asam amino kecil, disebut pept ida (memiliki 2-30 residuasam amino), rnernpunyai fungsi yang penting. Peptida seperti ini termasukleu- dan met-ensefal in, yang seperti hormon peptida, bertindak untuk meng-hilangkan nyeri dan peptida antibiotika gramisidin S (dihasilkan oleh suatubakter i) dan magainin 1 dan 2 (dihasilkan oleh katak).

Terdapat empat tinqkatan struktur protein-primer, sekunder, tersier,dan kuaterner. Struktur primer merupakan jumlah dan urutan asam aminodalam suatu polipeptida. Struktur sekunder mengaeu pada jumlah keter-aturan struktural dalam suatu protein. Konformasi heliks-a dari suatupolipeptida, dihasilkan melalui pengikatan hidrogen intramolekular (intraran-tai l, merupakan salah satu jenis struktur sekunder. Jenis lain adalah strukturlembaran berlipat -p, yang bisa terdapat di antara rantai polipeptida yangbertetangga (melalui pengikatan hidrogen intermolekular) atau di dalamstruktur tiga dimensi dari suatu protein globular, contohnya suatu enzim.Struktur tersier merupakan akibat dari pelipatan dan penggulungan yangdialami suatu polipeptida dalam meneapai suatu bentuk molekular globular.Interaksi nonkovalen antara gugusan R asam amino dalam suatu rantaipolipeptida sar.gat mempengaruhi struktur tersier, yaitu interaksi hidrofobikdan daya tarik elektrostatik, Tingkatan struktur keempat, kuaterner, melibat-kan interaksi antara dua atau lebih polipeptida untuk menghasilkan bentukoligomerik dari protein aktif secara biologi. Jenis interaksi nonkovalen yangsama yang menstabilisasi struktur tersier juga terlibat dalam produksi struk-tur kuaterner.

Protein diklasifikasikan sebagai fibrosa dan globular. Protein fibrosaterdiri dari polipeptida yang sering terkait silang seeara lateral denganberbagai jenis ikatan, menghasilkan protein struktural yang kuat dan t idaklarut dalam air, eontohnya a-keratin dari rambut dan kulit, kolagen daritendon, dan sutera. Protein globular larut dalam air dan mempunyai struktursferoidal, kompak. Protein ini merupakan protein sistem kehidupan yang aktifseeara biologis, eontohnya enzim dan antibodi.

PERTANYAAN

1. Sebagai bagian dari Pertanyaan 2 Bab 3, (a) gam-barkan empat stereoisomer dari treonin; sekarang iden-tifikasi bentuk O-alo dan L-alo, demikian juga isomer 0-dan L-, dari asam amino.Mana dari stereoisomer merupakan diastereomer (b)

dari 0- alo-treonin dan (e) dari O-treonin?2. Gambarkan rumus untuk memperlihatkan disosiasi(TabeIS-2) dari (a) glisin, (b) asam aspartat, dan (cj lisin

dengan perubahan pada pH.Muatan netto apakah yang seeara predominan dimiliki

masing-masing dari tiga asam amino pada (d) pH 1 dan(e) pH 7? ( f) Hitung titik isoionik dari tiga asam amino.

3. Oalam TabeIS-2, asam amino mana yang mempunyainilai p I


18/18

64 PROTEIN I : KOMPONEN ASAM AMINO

7. Dengan rangkaian asam amino dari suatu potonganpolipeptida besar:-Pro-Sis-Thr-Val-Thr-Arg-Asn-Met12345678

-Glu-Fe-Ala-Asp-Gli-Gli-Gli-Gli9 10 11 12 13 14 15 16

-Val-Met-Sis-lIe- Trp-His-Lis-Asn17 18 19 20 21 22 23 24(a) pada pH 7, residu manakah yang kemungkinan

merupakan penyesuaian hetiks-n?(b) residu mana yang akan menghasilkan belokan

pada suatu penyesuaian heliks-o:?(c) seri residu mana yang akan mendestabilisasi suatu

penyesuaian helisk-o:?

Jika gugus R dari pasangan residu berikut dalampotongan polipeptidil dapat bereaksi, jenis interakmanakah yang kemungkinan dapat terjadi?(d) 12 dan 23(e ) 10 dan 20(f) 2 dan 19(g) 9 dan 12(h) 3 dan 12(i) 4 dan 17U ) 5 dan 9

8. Mengenai berbagai jeriis ikatan dan interaksi yandigambarkan pada Gambar 5-32, residu asam aminmanakah terlibat pada masing-masing dari delapacontoh yang digambarkan?

BA CA AN A NJU RA NBarret, G. C., ed., Chemistry and Biochemistry of theAmino Acid. New York: Champ man and Hall, 1985.

Blackburn, S., CRC Handbokk of Chromatography: AminoAcids endAmines. Boca Raton, Fla.: CRC Press, 1983.

Dickerson, R. E., and I. Geis, The Structure and Action ofProteins. New York: Harper and Row, 1969.

Edsall, J. T., and J. Wyman. Biophysical Chemistry, Vol. 1.New Tork: Academic Press, 1958.

Fasman, G. D., ed., Handbook of Biochemistry andMolecular Biology, 3rd ed. Sec. A, Proteins, Vol. 1. BocaRaton, Fla.: CRG Press, 1965.

Meister, A., Biochemistry of Amino Acids, 2nd ed., 2 vols.New Tork: Academic Press, 1965.Neurath, H., and R. L. Hill, The Proteins, 3rd ed., 3 vols.New York: Academic Press, 1975-1977.

Schulz, G. E., and R. H. Schrimer, Principles of ProteinsStructure. New York: Springer-Verlag, 1.979.

Tschesce, H., ed., Modern Methods in Protein Chemistry.New York: de Gruyter, 1983.

Wood, W. 8., J. H. Wilson, R. M. Benbow, and L. E. Hood,Biochemistry-A Problems Approach, 2nd ed. MenloPark, Calif.: Benjamin/Cummings, 1981.

Wu, T. T., ed., New Methodologies in Studies of ProteinConfiguration. Van Nostrand Reinhold, New York, 1985.

ArtikelAnfinsen, C. B., "Principles That Govern The Folding ofPolypeptide Chains." Science, 181:223,1973.

Baldwin, R. L., ''The Pathway of Protein Folding." TlBS:3:66,1978.

Bornstein, P., and H. Dage, "Structural ly Distinct CollagenTypes." Ann. Rev. Biochem., 49;957,1980.

Cothia, C., and A. M. Lesk, "Helix Movements in Proteins.TIBS, 10: 116, 1985.

Francis, M., and D. Duksin, "Heritable Disorders of Colagen Metabolism." TlBS, 8:231,1983.

Fraser, R. D. B., "Keratins. U Scientific American, 221 (2):81969.

Goldberg, M. E., "Protein Folding And Assembly." TlBS10:388, 1985.

Groos, J., "Collagen." Scientific American, 204(5):120,1961.Martin, G. R., R. Timpl, P. K. Muller, and K. Khun, "Genetically Distinct Collagens." TlBS, 10:285, 1985.

Pauling, L., R. B. Corey, and R. Hayward, "The Structureof Protein Molecules." Scientific American, 191 (1):511954.

Robson, B., "Protein Folding." TlBS, 1:49, 1976.Stein, W. H., and S. Moore, "The Chemical Structure oProteins." Scientific American, 204(2):81,1961.

Trelstad, R. L., "Multistep Assembly of Type 1 CollagenFibrils." Cell,28:297,1982.

Weber, K., and M. Osborn, "The Molecules of the CeMatrix." Scientific American, 253(4): 110, 1985.:

Wold, F., "Reaction ofthe Amides Self-chains of Glutamineand Asparagine in vivo." TlBS, 10:4,1985.

Trends in Biochemical Siences

Literatur Protein Bwt Skripsi

Documents

Transcript of Literatur Protein Bwt Skripsi