Download - PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
1/56
BIOLOGI
MOLEKULER
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
2/56
The individual cells that form ourbodies can grow re!roduce !rocessinformation res!ond to stimuli andcarr" out an ama#ing arra" ofchemical reactions these abilitiesde$ne life%
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
3/56
&ROTEI'
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
4/56
Latar Belakang (
) *en"awa terban"a+ dalam ma+hlu+ hidu! (
air ,-./01) Berat +ering sel2ma+hlu+ hidu!(
didominasi o2 se3enis sen"awa tertentu
,-./0 berat +ering1 4 "ang terban"a+"ang utama mestin"a "ang ter!enting
dalam fungsi hidu! 4
5proteos
5"ang utama 4 protein
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
5/56
) sifat umum $si+o+imia miri! !utih
telur,albumin1 4 albumen
) 6adi se!erti air albumen !astisangat
!enting !rotein istilah "ang -
coco+) 7nalisis unsur ( selalu mengandung
89O'*
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
6/56
Karakteristik fsik :
) *elalu membentu+ larutan +oloid dengan
segala sifatn"a suatu sen"awadengan
BM besar
) BM bermacam)macam:alam cairan biologis tida+ !ernah ;
macam sa3a selalu bermacam)macam
usaha untu+ memurni+an men3adi
rumit
*ifat biologis tia! !rotein berbeda
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
7/56
) Oleh +arena BM umumn"a besar sangat
mung+in suatu !olimer
) bila betul tentu terdiri atas mole+ul /?( :r%7rchibald
Edward Garrod ( !en"a+it turunanresesif
urin hitam +arena !enum!u+an asam
homogentisat metabolit tirosin !en"%mol% ;>@A( de$siensi
homogentisic acid
oidase;>>.( mutasi en#im tsb1
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
10/56
) Beadle C Tatum ,;>D.1 (
mutan 'euros!ora crassa tida+mam!u
meragi+an roti cacad en#immen"ertai cacad gen one
gene one
enzyme (protein)
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
11/56
Defnisi biologis :
Protein adalah senya!a yang
merupakanhasil ekspresi in"ormasi yangterkandung
dalam genTida+ men3elas+an (
) fenomena ma+romole+ul
) +om!osisi sen"awa !embentu+ !rotein) bagaimana cara sen"awa !embentu+
!rotein dii+at+an satu sama lain
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
12/56
Defnisi Biokimia(
Proteinadalah heterobiopolimerdibuat
oleh selsebagaihasil ekspresi
in"ormasidalam gen tersusun dari asam-
asam amino
"ang teri+at satu sama lain olehikatan
peptida
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
13/56
Kesim!ulan
) *ifat ma+romole+ul 2 !olimer) :ibuat oleh sel
) 9asil e+s!resi informasi dalam
gen
) *en"awa !en"usun ( asam)asam
amino) Teri+at dengan i+atan !e!tida
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
14/56
Beberapa kata kun#i $ konsep dasar
) !rotein han"a disintesis ddlm sel
) !rotein adl hsl e+s!resi langsung dr informasi geneti+ dlm :'7 (
; gen ; !rotein ,one gene one
protein/ onepolypeptide1%
7+ibat ( suatu !rot a2 d!t disintesis o2sel han"a b2 sel tsb mgdg
gen
u2 !rot "g dima+sud%
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
15/56
Bila gen tersebut tida+ ada !rotein
"ang bersang+utan tida+ a+an!ernah
da!at disintesis
*ebali+n"a adan"a suatu gen tida+
mesti mengata+an adan"a suatu!rotein
,tergantungdiung+a!+an2die+s!resi+an
atau tida+1
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
16/56
%yarat &sam-&sam &minoPembentuk Protein
Gugus asam harus +arbo+silat ( - '
asam amino dengan gugus asambukan ' (misal sul"at seperti padataurin) tidak pernah membentuk protein
&un"a gugus amino ( ) *+
Kedua gugus "ang 3adi ciri +has asam aminoharus teri+at +e atom 8 "ang sama ( 7tom '
Bila 8OO9 C )'9?tida+ teri+at di 8 "angsama tida+ !ernah bentu+ !rotein
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
17/56
7sam amino da!at di!andang sebagai turunan 89D Membentu+ bidang D ,tetrahedron1
8 se!erti 8 !ada 89Dberada di !usat bdg D Keem!at tangan 89Dmengi+at atom "ang sama (
9 tari+an sama 3ara+ sama bidang Dsimetris
Keem!at tangan 8asam amino i+at D gugusberbeda ( )8OO9 '9? 9 dan R berat mole+ulberbeda tari+an berbeda 3ara+ berbeda +e!usat (8bangun asimetris
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
18/56
7sam 7mino *ebagaiTurunan 89D
,etana ('-) &sam &mino-
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
19/56
Karena atom 8!ada asam amino asimetris
ma+a ham!ir tia! asam amino)!un"a ?stru+tur stereometri
Kedua stru+tur setang+u! ( "ang satumeru!a+an ba"angan cermin dari "ang lain
Membeda+ann"a ( dengan meliwat+ancaha"a ter!olarisasi ,bergetar han"a dalam? bidang "ang saling tega+ lurus1
*en"awa simetris( dilalui caha"a tsb tan!adi!utar
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
20/56
8ontoh ( 7sam 7mino 7lanin
&lanin dalam + stereoisomer%imetri + stereoisomer
alanin
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
21/56
Isomer L ( !utar caha"a ter!olarisasi +e +iri Isomer : ( !utar caha"a ter!olarisasi +e +anan
anya asam amino isomer L yang menyusunprotein
&sam amino isomer D tidak pernah menyusunprotein apa pun
Ban"a+ aa)3enis L semua bentu+ !rotein F *am!ai +ini han"a ada ?/ aa ssn !rotein
+. aa punya pass!ord dalam gen
&assword aa dlm gen( kodon/ urutan tri!el basa
untu+ sandi+an ; aa
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
22/56
I+atan !e!tida (
I+atan +ovalen antara 8OO9 suatu asam aminodengan '9?dari aa lain
I+atan terbentu+ dengan mengeluar+an ; mole+ul 9?O
:engan cara ini mole+ul !rotein da!at di!er!an3angsesuai dengan !anduan "ang ada di dalam gen untu+!rotein tsb
ikatan peptida adalah tulang punggung(ba#kbone) protein
&sam amino: batu bata penyusun (buildingblo#k)
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
23/56
&embentu+an I+atan &e!tida
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
24/56
&erhati+an (
I+atan !e!tida suatu !rotein selalu da!at
di!er!an3ang sesuai !erintah gen Bera!a !un !an3ang suatu !oli!e!tida 2 !rotein
selalu ada (
)'9?bebas di sisi +iri dinamai sisi '9?atau sisi
' dari !rotein )8OO9 bebas di sisi +anan sisi 8OO9 atau sisi 8
dari !rotein
&enghitungan ,!enomeran1 asam amino suatu
!rotein selalu dimulai dari sisi '
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
25/56
Klasi$+asi C *ifat 7sam 7mino&embentu+ &rotein
Klasi$+asi atas dasar da!at dibuat tubuh 2tida+ (
&sam &mino 0sensial : aa yang tidak
dapat dibuat tubuh harus ada dalammakanan
&sam &mino *on 0sensial : aa yangdapat dibuat tubuh dari aa esensial
Klasi$+asi ini tida+ universal C tida+ da!atdiguna+an untu+ 3elas+an fungsi !rotein sifatbiologis !rotein C bagaimana !rotein be+er3a
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
26/56
Berdasar rantai samping (1) :
7a !embentu+ !rotein di!andang sebagai turunanasimetris dari metan
Persamaan?/ aa !embentu+ !rotein ( 9)'9?C
)8OO9 teri+at !ada 8
Perbedaan( !ada R% ?/ aa berbeda !erbedaan!ada R
klasifkasi berdasar si"at fsikokimia 1 :
1 hidrofl (ada /-%/ -' atau *+pada
1)
1 hidro"obik : hanya ada '/ atau % terikat '
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
27/56
- Mam!u men3elas+an fungsi C !erila+u biologis
!rotein (
&erub str : C fgs !rotein o2 mutasi
9ubungan str : !rotein dengan fungsi C !erila+ubiologis !rotein
ub klasifkasi rantai samping dg klasifkasiesensial-non esensial pada manusia :
%eluruh aa esensial u2 manusia ternyata :
%eluruh aa hidro"obik
%eluruh aa basa3treonin ( di 1) $ tripto"an
(-* lingkar di 1)
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
28/56
Organisasi dalam Mole+ul&rotein
Organisasi dalam mole+u+ !rotein meli!uti (
Bagaimana $ keddkan tiap asamamino yang +. 4enis diatur struktur
primer $ hanya ditentukan o2 gen5Perubahan hanya mungkin o2 mutasi
6iap ikatan peptida pasti punya '$-*- / dpt ikatan hidrogen () 3 1
(dengan s"t fsikokimia msg+) bntk+geometris dlm suatu segmen protein struktur sekunder
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
29/56
6iap protein punya bntk 7 dimensi
umum : struktur tersier 5 anya ada + :globuler (bulat) $ fbriler (serat)
9ubungan fgs biologis umum C str : (
Protein globuler bersi"at regulator(
en#im trans!orter cara+a ; ,mediator1!ertahanan rese!tor
Protein fbriler bersi"at struktural(+eratin)dan +eratin),lembar)1 +olagenelastin bagian mole+ul miosin
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
30/56
&embentu+an *tru+tur*e+under
Tia! aa sebagai turunan asimetris metan ggs8OO9 dan '9?td+ dlm ; bidang
Keti+a membentu+ i+atan !e!tida (
? aa +onstituen tida+ dalam ; bidang
; i+atan !e!tida ,)8O) C )'9)1 dalam ; bidang
sudut antara tia! ? aa +onstituen I+atan hidrogen ,91 antara 8O) suatu i+atan
!e!tida dengan '9) i+atan !!td )D aa +ede!an atau +e bela+ang heli+s)
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
31/56
*udut 7ntara ? 77 dlm !!td
%udut antara + aa dlmpeptida
+ aa tidak berada dlm 8bidang
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
32/56
&embentu+an 9eli+s)9katan pd ikatan ppt
berbeda bran umum : heliks-
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
33/56
*tru+tur se+under lembar) Lembar atau gelombang terbentu+ bila R
"ang berde+atan beru+uran besar ,valinleusinisoleusin fenilalanin tirosintri!tofan1
I+atan 9 antara 8O) C )'9) terbentu+
antara !e!tida berhada!an Ter3adi !aralel atau anti!aralel
7lamiah ( +eratin)misal !ada bulue!idermis !aruh burung C !ada sisi+ C
ca+ar burung C re!til% 6uga bagian dariban"a+ mol !rotein lain1
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
34/56
Lembar ) 9katan membentuk lembar
Lembar-paralel$antiparalel
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
35/56
*tru+tur se+under lain Lipatan 2tekukan,bending1 (
) :isebb+an o2 adan"a aa prolin
) 7+ibat+an !rotein berbali+ arah ;A/o
Loop atau simpai(
) O2 ikatan %-%-terbentu+ sebagaihasil
oksidasi + aa sistein dlm 8 rantai
protein,8 ggs % 2sistein1
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
36/56
*tru+tur se+under lain
%ulur sebarang,random coil1 (
- saling tolakantara aa denganR "ang bermuatan sama,sama)sama asam atau
basa1
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
37/56
*tru+tur se+under
) daerah !ada rantai !e!tida "ang
terstabilisasi oleh 3embatan 9 danmem!un"ai +on$rmasi "ang terde$nisi%
) fungsin"a ( menstabil+an stru+tur !rimer
) bisa berbentu+ heli+s H) lembar bergelombang
) daerah "ang tida+ beraturan ,random
coil1
) i+atan 9
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
38/56
9ubungan *tru+tur *e+under CTersier
*tru+tur : ,tersier1 menentu+an fungsi
6enis str : ,tersier1 ditentu+an o2 3enis str se+under dalam suatu !rotein (
Bila dalam suatu !rotein 3enis strse+under -; !rotein globuler !rotein regulator
Bila han"a ada ; 3enis str se+under !rotein $briler stru+tural
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
39/56
+ ,olekul Protein Dalam%truktur 6ersier
,ioglobin &lbumin
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
40/56
%truktur 7 D $ ;ungsi
*tr : ditentu+an o2 3enis str se+under str : ditentu+an antara+si aa
!en"usun
7a sendiri !un"a muatan "ang sangatdi!engaruhi oleh !9 ling+ungan
str : !rotein sangat di!engaruhi !9
:i antara sangat ban"a+ str : han"a ;"ang mendu+ung fungsi biologis
!9 menentu+an fgs biologis !rotein
-
7/23/2019 PROTEIN Biomol 2014 Unpar(1)
41/56
!9 "ang suatu !rotein a+tif
ma+simum ( !9 o!timum :i luar !9 o!timum a+tivitas biologis
!rotein selalu