25
09/11/2016 1 Metabolisme Protein dr.Syazili Mustofa, M.Biomed Fakultas Kedokteran Universitas Lampung Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler Pencernaan Protein Tujuan : untuk menghidrolisis semua ikatan peptida sehingga menghasilkan asam amino bebas. No chemical digestion of protein occurs in the mouth. (ikatan peptida adalah ikatan amida)

MetabolismeProtein file09/11/2016 1 MetabolismeProtein dr.Syazili Mustofa, M.Biomed Fakultas Kedokteran Universitas Lampung Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler Pencernaan Protein

  • Upload
    buidat

  • View
    222

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

09/11/2016

1

Metabolisme Protein

dr.Syazili Mustofa, M.Biomed

Fakultas Kedokteran Universitas Lampung

Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler

Pencernaan Protein

• Tujuan : untuk menghidrolisis semua ikatan peptida sehingga menghasilkan asam amino bebas.

• No chemical digestion of protein occurs in the mouth.

(ikatan peptida adalah ikatan amida)

09/11/2016

2

HCl dalam lambung akan mendenaturasi protein makanan (pH lambung 1–2).

Lambung juga mensekresikan pepsinogen, yang akan diaktifkan oleh asam untuk menjadi pepsin.

Pepsin stabil dan aktif pada pH 1–2, pepsin menghidrolisis beberapa ikatan peptida pada protein yang terdenaturasi sehingga menjadi polipeptida yang lebih kecil.

Digesti Protein

Denaturasi Protein

Figure 6.5

09/11/2016

3

Asam amino esensial dannonesensial

Pencernaan Protein

Enzim proteolitik/protease sebagian besar disekresikan dalam bentuk

inaktif (zimogen)

Masing-masing enzim memiliki spesifisitas berbeda sehingga harus bekerja sama membentuk asam amino

09/11/2016

4

Memutuskan ikatan peptida pada gugus karboksil yang

dibentuk asam amino aromatik atau asam

Memutuskan ikatan peptida yang dibentuk asam amino lisin atau arginin

Memutuskan ikatan peptida yang cenderung pada asam

amino hidrofobik atau asam

Memutuskan ikatan peptida pada asam amino rantai sisi

pendek dan elastin

ENDOPEPTIDASE

EKSO- Karboksipeptidase A melepaskan asam amino hidrofobik,

karboksipeptidase B melepaskan asam amino basa

Pencernaan Protein di Lambung

09/11/2016

5

Lanjutan…

Pengaktifan pepsinogen bersifat autokatalitik

Pepsin sebagai endopeptidase

09/11/2016

6

09/11/2016

7

Pencernaan Protein oleh EnzimPankreasbikarbonat

Pencernaan Protein di Usus Halus

09/11/2016

8

Enzim permukaan sel usus halus

Penyerapan Asam Amino

Asam amino diserap lumen usus halus/ginjal melalui transpor aktif sekunder yang tergantung Na+ melalui difusi berfasilitas

Paling sedikit terdapat 6 macam transporter pembawa asam amino yang tergantung Na+ pada brush border

Pada saat kelaparan, epitel usus menyerap asam amino dari darah (bersifat 2 arah)

09/11/2016

9

09/11/2016

10

Penyerapan Asam Amino

Asam amino diserap lumen usus halus/ginjal melalui transpor aktif sekunder yang tergantung Na+ melalui difusi berfasilitas

Paling sedikit terdapat 6 macam transporter pembawa asam amino yang tergantung Na+ pada brush border

Pada saat kelaparan, epitel usus menyerap asam amino dari darah (bersifat 2 arah)

Lanjutan…

09/11/2016

11

Lanjutan…

Lanjutan…

Siklus γ-glutamil

Asam amino bereaksi dengan glutation (γ-glutamil-sistenil-glisin) yang dikatalis oleh transpeptidase pada membran sel usus halus/ginjal

09/11/2016

12

Food combo’s that have allAA’s make complete protein

09/11/2016

13

09/11/2016

14

27

METABOLISME PROTEIN / ASAM AMINO

9

5

6

78

2

1

43

KEADAAN KENYANG (FED)

09/11/2016

15

NASIB NITROGEN (N) ASAM AMINO

REAKSI TRANSAMINASI

Pada reaksi transaminasi,

Gusus amino dari suatu

asam amino menjadi gugus

amino pada asam amino

kedua

*Reaksi ini berperan dalam

pembentukan dan penguraian

asam amino

09/11/2016

16

Pengeluaran Nitrogen (N) As Amino Sebagai Amonia

Siklus Urea

09/11/2016

17

Degradasi Protein IntraselulerJalur Lisosom, Ubiquitin-Proteasome, Kalpain

Fungsi dari degradasi protein intraseluler

• Eliminasi kerusakan protein

• Protein displaced

• Retro-translocation

• Degradasi protein asing

09/11/2016

18

Mekanisme Degradasi Protein Intraseluler

Macroautophagy

09/11/2016

19

Jalur Ubiquitin-Proteasome

Merupakan jalur utama yang bertanggung jawab untuk memecah protein berusia pendek di sel mamalia

Ubikuitinilasi adalah sebuah modifikasi protein post-Translasi yang sangat penting.

Agar secara efisien dapat di degradasi, substrat harus diikat oleh sebuah poliubikuitin yang sekurang-kurangnya terdiri dari 4 ubikuinon.

Dua langkah utama dalam jalur ini two main steps in the pathway

1. Penempelan rantai poliubiquitin ke substrat

2. Degradation protein olehproteasome 26S.

09/11/2016

20

Ubikuitin

• Ubikuitin terdiri dari 76 asam amino

• situs penempelan target protein adalah diujung C-terminus

• Ikatan dibentuk dari rantai samping lisin pada protein target

• Penempelan dibentuk dari susunan enzim (E1, E2, E3, E4)

09/11/2016

21

Enzim pada Ubikuitin

• E1:– ubiquitin-activating enzyme.– Terdapat dalam 2 isoform (110 dan 117 kDa) yang

diturunkan dari sebuah gen tunggal yang dapat ditemukan pada nukleus dan sitosol.

• E2:– Ubiquitin-conjugating enzymes.– E2 adalah superfamily yang berhubungan dengan

protein. Terdapat kira-kira 11 E2 pada yeast, sedangkan 20-30 E2 terdapat pada mamalia.

• E3s:– Ubiquitin-protein ligases.

– E3s memainkan peran kunci pada jalur ubikuitin, E3 bertanggungjawab pada pengenalan dan seleksi susbstrat protein target

• E4:– Mengkatalis polimerisasi dari rantai poliubikuitin.

09/11/2016

22

1. Ujung terminal pada COOH ubikuitin membentuk ikatan tioester dengan –SH pada E1, dalam suatu reaksi yang digerakan oleh konversi ATP menjadi AMP dan PPi

2. Reaksi pertukaran tioester memindahkan ubikuitin aktif pada E2

3. E3 mengkatalis pengalihan ubikuitin kepada guguf e-lisil pada protein yang menjadi sasaran

Bagaimana Aktivasi Ubikuitin ?

09/11/2016

23

Proteosom

• Proteosome pada eukaryotik adalah kompleks protein yang besar (2000 kDa) yang terdiri dari “core” dan “cap”

• Degradasi hampir dari seluruh protein intrasel, nukleus dan membran protein, (> 90 %)

• Seluruh protein target harus terlebih dahulu ditandai oleh ubikuitin, Ubiquitin tidak hancur, melainkan akan di daur ulang

Penampang Skematik Proteosom

• “core” merupakan partikel yang tersusun atas 4 lingkaran (masing-masing terdapat 7 sub bagian)

• Terdapat 2 subunit α and β(25 kDa)

• Struktur dari setiap Subunitadalah sama, tetapi sekuens nya berbeda.

• Hanya subunit β yang memiliki sifat katalitik.

09/11/2016

24

The Structure of Proteasome

• panjang peptida yang dihasilkan sekitar 3 – 23 asam amino, rata- rata 7-9 asam amino.

Mekanisme Kerja Proteosom

09/11/2016

25

Kalpain