REGULASI SINTESIS PROTEIN Peni Indrayudha

PENGANTARUntuk menjaga keteraturan

metabolisme dan pertumbuhan, sel perlu melakukan pengaturan, antara lain, pengaturan sintesis protein.

Kontrol genetik yg dilakukan mengacu pada pengendalian transkripsi mRNA yg dibutuhkan untuk sintesis protein.

Pada sel prokariotik, proses pengaturan ini melibatkan induksi atau represi sintesis enzim oleh protein regulasi yang dapat mengikat DNA , baik memblok atau meningkatkan fungsi RNA polimerase, enzim yang diperlukan untuk transkripsi. Protein regulasi merupakan bagian dari salah satu operon atau regulon.

Regulatory protein dapat berfungsi baik sebagai represor atau aktivator.

1. REPRESOR Represor adalah protein regulator yang

menghalangi transkripsi mRNA. Dengan cara mengikat sebagian DNA yang disebut

operator yang terletak di hilir dari promotor. Pengikatan protein operator untuk mencegah polimerase RNA melewati operator dan menyalin urutan coding untuk enzim.

Hal ini disebut kontrol negatif. Represor adalah protein alosterik yang memiliki

tempat pengikatan untuk molekul tertentu. Pengikatan molekul ke situs alosterik represor dapat mengubah bentuk represor yang, pada gilirannya mempengaruhi kemampuan untuk mengikat DNA.

a. Beberapa represor disintesis dalam bentuk yang tidak dapat dengan sendirinya mengikat ke operator.

Pengikatan molekul yang disebut corepressor akan mengubah bentuk protein regulator shg dapat mengikat kepada operator dan memblok transkripsi.

Contoh dari jenis represi adalah trp operon pada E. coli yang mengkode lima enzim dalam jalur untuk biosintesis dari asam amino tryptophan.

protein represor dikodekan oleh gen pengatur, yg biasanya tidak mengikat ke wilayah operator dari operon trp shg lima enzim yang diperlukan untuk mensintesis asam amino tryptophan dibuat .

Triptofan, produk akhir reaksi enzim ini , berfungsi sebagai suatu corepressor. Tryptophan ini dapat mengikat ke sisi protein represor alosterik, shg mengubah bentuk dan memungkinkan untuk berinteraksi dengan wilayah operator.

Setelah represor mengikat ke operator, RNA polimerase tidak dapat menempel pd promotor dan menjalankan biosintesis triptofan. Oleh karena itu, ketika tryptophan dalam jumlah cukup, transkripsinya dimatikan

Represor lainnya disintesis dalam bentuk yang mudah mengikat kepada operator dan memblok transkripsi.

Molekul yang disebut induser, yang mengubah bentuk protein regulator shg menempel pd operator dan mengatur transkripsi.

Contoh adalah operon lac yang mengkode untuk tiga enzim yang dibutuhkan untuk degradasi/metabolisme laktosa oleh E. coli.

E.coli hanya akan mensintesis tiga enzim yg diperlukan untuk metabolisme laktosa jika gula terdapat di lingkungan sekitarnya. Dalam hal ini, laktosa berfungsi sebagai sebuah inducer.

Jika tidak ada laktosa, protein represor akan mengikat pd operator shg RNA polimerase tidak dapat menempel pd promotor dan mentranskripsi gen shg tiga enzim untuk degradasi laktosa tidak disintesis

Ketika laktosa, yg berfungsi sbg inducer tersebut, ada , maka akan mengikat protein dan menyebabkan represor alosterik untuk mengubah bentuk sedemikian rupa sehingga tidak lagi mampu mengikat ke operator.

Sehingga RNA polimerase dapat mentranskripsi tiga gen yang dibutuhkan untuk degradasi laktosa dan bakteri mampu mensintesis enzim-enzim yang diperlukan untuk metabolismenya

2. AKTIVATOR Aktivator adalah protein regulasi yang

mempromosikan transkripsi mRNA. Aktivator mampu memproduksi protein ttt

shg RNA polimerase tidak dpt berikatan pada promotor .

Promotor terletak berdekatan dengan segmen DNA disebut activator binding site.

Aktivator adalah protein alosterik yg disintesis dalam bentuk yang biasanya tidak dapat mengikat activator binding site.

Akibatnya, RNA polimerase tidak dapat mengikat promotor dan metranskripsi gen

Pengikatan molekul yang disebut sebagai inducer (penginduksi ) pada Aktivator akan mengubah bentuk aktivator dengan cara yang memungkinkan untuk berikatan pada ke activator binding site.

Pengikatan aktivator ke activator binding site , pada gilirannya, memungkinkan RNA polimerase mengikat promotor dan memulai transkripsi . Hal ini disebut kontrol positif.

Bakteri juga menggunakan kontrol translasi utk sintesis enzim.

Bakteri menghasilkan antisense RNA yang komplementer terhadap mRNA coding.

Ketika RNA antisense mRNA mengikat dengan pasangan basa komplementer , mRNA tidak dapat diterjemahkan menjadi protein dan enzim tidak dibuat .

Terima kasih…