Tahapan Sintesis Protein

7/17/2019 Tahapan Sintesis Protein

http://slidepdf.com/reader/full/tahapan-sintesis-protein-568d99083536c 1/15

SINTESIS PROTEIN

Oleh: Dian Angelina/Teknik Kimia/1306449284

Abstrak

Sintesis protein aalah prose!r "iologis #ang ilak!kan oleh sel$sel makhl!k hi!p !nt!k mem"!ats!at! meta"olit %pro!k meta"olisme& ari molek!l seerhana men'ai molek!l #ang le"ih kompleks

imana sen#a(a organik kompleks terse"!t "er"o"ot molek!l tinggi an mer!pakan polimer arimonomer$monomer asam amino #ang ih!"!ngkan sat! sama lain engan ikatan peptia) Sintesisprotein ter"agi men'ai !a* pem"agian ini "erasarkan ke"eraaan inti sel paa s!at! organisme)+em"agian terse"!t #ait!* sintesis protein paa organisme prokariotik an e!kariotik) Tahapan paae!kariotik aalah transkripsi* post$transkripsi* translasi* an post translasi) Seangkan* paaprokariotik aalah transkripsi* translasi* an post translasi)

Kata K!n,i: protein* prokariotik* e!kariotik* transkripsi* translasi* post translasi* post transkripsi)

SINTESIS PROTEIN SECARA UMUM

Sintesis protein ata! #ang sering ise"!t engan "iosintesis protein aalah proses

pen#!s!nan asam amino paa rantai polipeptia) Dalam proses sintesis protein* molek!l D-A aalahs!m"er pengkoean asam n!kleat !nt!k men'ai asam amino #ang men#!s!n protein tetapi D-A tiakterli"at se,ara langs!ng alam proses sintesis protein) .olek!l D-A paa s!at! sel itranskripsi men'ai molek!l -A) .olek!l -A inilah #ang nantin#a akan itranslasi men'ai asamamino #ang mer!pakan ,ikal "akal protein) Dengan emikian* molek!l -A$lah #ang terli"at se,aralangs!ng alam proses sintesis protein)

SINTESIS PROTEIN PADA PROKARIOTIK

TRANSKRIPSI PROKARIOTIK

Transkripsi paa asarn#a aalah proses pen#alinan !r!tan n!kleotia #ang terapat paamolek!l D-A) Dalam proses transkripsi* han#a salah sat! !ntaian D-A #ang isalin men'ai !r!tann!kleotia -A %transkip -A&) r!tan n!kleotia paa transkrip -A "ersiat komplemeter engan!r!tan D-A ,etakan %D-A template&) +aa prokariot* terapat 3 "agian !tama gen #ait!* aerahpengenali %promotor&* "agian str!kt!ral* an terminator) en paa prokariot iorganisasikan alamstr!kt!r operon) Dalam sat! transkrip -A apat terkan!ng le"ih ari sat! rangkaian koon !nt!kpolipeptia #ang "er"ea hal ini ses!ai engan siat m-A paa prokariot #ait! polisistronik)

Daerah pengenali %promotor& aalah "agian gen #ang memiliki peranan mengenalikanproses transkripsi an "erlokasi i !'!ng ) 5agian str!kt!ral mer!pakan "agian gen #ang terletak ise"elah hilir promoter) 5agian str!,t!ral mengan!ng !r!tan D-A spesiik #ang akan i transkripsinantin#a) Seangkan* terminator aalah "agian gen #ang terletak i se"elah hilir "agian str!kt!ral anmemiliki peran !nt!k mengakhiri proses transkripsi %terminasi&) Selain it!* terminator '!ga "er!ngsi!nt!k mem"erikan sin#al paa enim -A polimerase s!pa#a "erhenti alam memproses transkripsi)+roses terminasi transkripsi paa prokariot ter"agi men'ai !a: %1& ho$inepenent #ait!* proses

terminasi #ang itent!kan oleh !r!tan n!kleotia tertent! an %2& ho$epenent #ait!* prosesterminasi #ang iat!r oleh s!at! protein #ang ise"!t protein rho)

en str!kt!ral paa prokariot memiliki ,iri !tama #ait! sek!ens paa proses inisiasi translasiata! start koonn#a aalah AT an stop koonn#a aalah TAA* TA* an TA) Daerah ari startkoon sampai stop koon terse"!t akan iter'emahkan men'ai rangkaian asam amino) 7ai* 'ika genstr!kt!ral teriri atas 900 n!kleotia maka gen terse"!t akan mengkoe 300 asam amino karena sat!asam amino ikoe oleh tiga sek!ens n!kleotia #ang "er!r!tan) +aa prokariot tiak aa intronke,!ali paa "e"erapa spesies archaea tertent!) Kem!ian paa prokariot* -A polimerasemenempel langs!ng paa D-A i aerah promoter tanpa melal!i s!at! ikatan engan protein lain)

http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_nukleat


http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_amino

http://id.wikipedia.org/wiki/Transkripsi


http://id.wikipedia.org/wiki/Translasi



http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_amino




http://id.wikipedia.org/wiki/Molekul



+roses transkripsi an translasi paa prokariot "erlangs!ng hampir serentak* maks!n#aaalah se"el!m transkripsi selesai ilak!kan* translasi s!ah apat im!lai) r!tan n!kleotia -Ahasil sintesis aalah !r!tan n!kleotia komplementer engan ,etakann#a) ontoh : !r!tan AT paaD-A* maka hasil transkripsin#a paa -A aalah A) Tahapan transkripsi paa prokariotik aalahinisiasi* elongasi* an terminasi)

Inisiasi im!lai engan penempelan -A polimerase holoenim #ang i"ant! oleh s!"!nitsigma #ait! s!"!nit #ang "erperan mem"ant! -A polimerase !nt!k menem!kan "agian promoter

sehingga -A polimerase apat menempel)paa "agian promoter s!at! gen) +roses inisiasitranskripsi teriri ari 2 tahapan !tama #ait!* pertama s!"!nit sigma %& ari -A polimerasemengenali an mengikatkan iri paa promoter i titik $3* -A polimerase #ang "ar! menempelpaa "agian promoter masih "el!m terikat se,ara k!at an str!kt!r promoter masih alam keaaantert!t!p* proses ini inamakan pem"ent!kan kompleks promoter tert!t!p) Selan'!tn#a* setelah -Apolimerase terikat k!at an ikatan hirogen D-A paa "agian promoter i titik $10 ter"!ka %ikatanantara A$T melemah& ter'ailah proses pem"ent!kan kompleks ter"!ka)

Gambar 1. Proses Inisiasi pada Transkripsi Prokariotik

Setelah it!* mas!k ke alam proses eon!asi "peman#an!an$ #ang im!lai enganpengga"!ngan "e"erapa n!kleotia a(al %10 n!kleotia& an selan'!tn#a per!"ahan konormasi -A

polimerase karena pelepasan s!"!nit sigma %σ&)

-A polimerase akan "er'alan mem"a,a D-A ,etakan !nt!k melak!kan proses peman'angan!ntaian -A) +eman'angan maksim!m molek!l transkrip -A "erkisar antara 30 sampai 60n!kleotia per etik) Se,ara !m!m* "erasarkan atas nilai la'! sema,am ini* s!at! gen #angmengkoe protein akan isalin men'ai -A alam (akt! sekitar sat! menit #ang ter"ilang ,!k!p,epat) -am!n* la'! peman'angan transkrip ini apat melam"at 'ika -A polimerase mele(ati sisi #angmengan!ng "an#ak ikatan "asa $)

Dalam proses elongasi* n!kleotia itam"ahkan se,ara koalen paa !'!ng 3 molek!l -A#ang "ar! ter"ent!k) -!kleotia #ang itam"ahkan paa -A terse"!t "ersiat komplementer engann!kleotia paa !ntaian D-A ,etakan) Dalam proses peman'angan transkripsi -A* ter'ai

pem"ent!kan ikatan osoiester antara n!kleotia -A #ang sat! engan n!kleotia #ang "erik!tn#aan itent!kan oleh ke"eraaan s!"!nit " %"er!ngsi alam hal pengikatan antar n!kleotia&)Transkripsi "erakhir ketika -A pol#merase men,apai "agian paa !'!ng gen #ang ise"!t "agianterminator)



Gambar %. Proses Eon!asi pada Prokariotik

Setelah elongasi selesai kem!ian mas!k ke alam tahap terminasi #ait! tahap "erhentin#a

proses transkripsi) Tahap ini ter"agi men'ai 2 #ait! terminasi rho$epenent an rho$inepenent)

Terminasi rho$epenent aalah terminasi #ang memerl!kan protein rho) +rotein rho melekat paa-A #ang ter"ent!k an akan "ergerak ke arah !'!ng 3 mengik!ti -A polimerase) Ketika -A

polimerase "ertem! engan !r!tan "asa terminator* sintesis -A akan terhenti) +rotein rho

mentranskripsi !'!ng 3 engan "ant!an enim helikase)

Seangkan* terminasi rho$inepenent aalah terminasi #ang itent!kan oleh !r!tan n!kleotia)

Daerah terminator paa terminasi ini ka#a akan ikatan "asa $) Transkrip -A hasil peman'angan

akan melipat an mem"ent!k hairpin loop #ang akan "erikatan engan -A pol#merase* aki"atn#a

-A polimerase akan "erhenti) ;airpin loop #ang ter"ent!k akan men#e"a"kan sta"ilisasi antara

-A an D-A tergangg! karena ikatan hirogen #ang lemah antara "asa A$ %han#a 2 ikatan

hirogen&)



Gambar &. Terminasi R'o(independent "kiri$ dan Terminasi R'o(dependent "kanan$

TRANS)ASI PROKARIOTIK

Seperti i'elaskan iatas "ah(a translasi paa prokariot apat im!lai (ala!p!n prosestranskripsi "el!m selesai) Arah translasi paa prokariot aalah ari !'!ng men!'! !'!ng 3) +aaproses translasi prokariot* han#a molek!l m-A sa'a #ang itranslasi* seangkan r-A an t-A

tiak itranslasi) +en#e"a" ari translasi an transkripsi prokariot ter'ai hampir serentak aalahkarena per"eaan alam hal str!kt!r sel prokariot #ang sangat seerhana an "el!m aa pem"agianr!ang sehingga molek!l D-A genom "eraa i alam sitoplasma "ersama engan komponen sel#ang lain) Dengan emikian* molek!l m-A hasil transkripsi apat langs!ng melak!kan kontakengan ri"osom se"el!m !ntaian m-A terse"!t selesai isintesis)Tahapan alam translasi prokariotaalah inisiasi* elongasi* an terminasi)

+aa inisiasi* tahap pertama im!lai engan pemisahan ri"osom <0S men'ai s!"!nit "esar

%0S& an s!"!nit ke,il %30S& engan mengg!nakan aktor =>$1) +erl! iketah!i apa arti ari <0S* 0S

an 30S* ri"osom memiliki !a s!"!nit #ait! s!"!nit "esar an ke,il) Tana S men#atakan !k!ran la'!

pengenapan ri"osom selama sentri!gasi* sat!an ini ise"!t sat!an Se"erg %S&) Kem!ian

selan'!tn#a* s!"!nit ri"osom 30S ter"e"as ari ikatan engan s!"!nit 0S melal!i interaksin#a

engan protein =>$3) Setelah it!* ter'ai pengga"!ngan antara m-A* s!"!nit 30S* an ormilmetionil$t-A %.et$t-A ? "agian inisiator t-A& #ang akan mem"ent!k s!at! kompleks inisiasi 30S #ang

itent!kan oleh pasangan "asa antara sek!ens #ang ise"!t Shine$Dalgarno) Selan'!tn#a* s!"!nit

0S "erga"!ng an mem"ent!k kompleks inisiasi <0S) Kompleks inisiasi <0S inilah #ang siap

melak!kan proses peman'angan polipeptia) Koon inisiasi prokariot aalah ormil$metionin/.e

%A&) Oleh karena it!* antikoon paa t-A #ang akan "erpasangan engan koon inisiasi aalah

A)

Gambar *. Ta'apan Inisiasi Transasi pada Prokariot



Selan'!tn#a* aalah tahap eon!asi) +roses peman'angan polipeptia %elongasi& se,ara !m!mmemp!n#ai mekanisme #ang teriri ari 3 tahapan:

• +engikatan aminoasil @t-A paa sisi A #ang aa i ri"osom #ang ilak!kan oleh aktor

peman'angan T! %>$T!& i"ant! per!"ahan T+ $B D+

• +eminahan rantai polipeptia #ang t!m"!h ari t-A #ang aa paa sisi + ke arah sisi A

engan mem"ent!k ipeptiil$t-A

• Translokasi ipeptiil$t-A ari sisi A ke +* t-A kosong ari + ke ) Diperl!kan TO an

aktor peman'angan

Gambar +. Ta'apan Eon!asi Transasi pada Prokariotik

Tahap selan'!tn#a aalah terminasi %pengakhiran&) Translasi akan "erakhir ketika salah sat!ari ketiga koon terminasi %AA*A*A& #ang aa paa m-A men,apai posisi A paa ri"osom)Dimana >1 #ang mengientiikasi koon AA ata! A akan men#e"a"kan rantai koon terse"!t

terlepas* seangkan >2 akan mengientiikasi koon AA ata! A sehingga men#e"a"kan rantaikoon terse"!t terlepas) +roses terminasi itanai oleh terlepasn#a m-A* t-A i sisi +* an rantaipolipeptia ari ri"osom) Selain it!* ke!a s!"!nit ri"osom p!n akan "erpisah* paa terminasiiperl!kan aktiitas !a protein #ang "erperan se"agai aktor pelepas ata! releasing factors* #ait! >$

1 an >$2 #ang "eker'a sama engan >$3)

Gambar ,. Proses Terminasi Transasi pada Prokariot



SINTESIS PROTEIN PADA EUKARIOTIK

TRANSKRIPSI EUKARIOTIK

+aa transkripsi e!kariotik* tiak aa sistem operon seperti paa prokariot karena sat!promotor mengenalikan sel!r!h gen str!kt!ral) en paa e!kariot "ersiat monosistronik #angartin#a sat! transkrip #g ihasilkan han#a mengkoe sat! ma,am pro!k ekspresi) Selain it!* -Apolimerase paa e!kariot tiak menempel se,ara langs!ng paa D-A i aerah promoter) Transkripsipaa e!kariot '!ga teriri ari 3 tahap #ait!* inisiasi* elongasi* an terminasi)

+aa proses inisiasi* enim #ang mentranskripsi gen pengkoe protein men'ai pra$m-Aialah -A polimerase ==) Transkripsi im!lai ari sek!ens promoter) +romoter mengan!ng sek!enD-A kh!s!s #ang ikenal engan TATA "oC) TATA "oC "erperan !nt!k meletakkan -A polimerase ==paa tempat #ang tepat se"el!m transkripsi) +engikatan -A +olimerase == engan promoter memerl!kan "e"erapa protein #ang ise"!t Trans,ription >a,tor ==)

Selan'!tn#a aalah proses eon!asi #ait! proses peman'angan) Saat elongasi* !ntaian #angseang t!m"!h memperlihatkan 'e'ak ari polimerase* pan'ang setiap !ntai "ar! men,erminkanse'a!h mana enim it! telah "er'alan ari titik a(al i sepan'ang ,etakan terse"!t)

Setelah it! mas!k ke tahap terminasi* proses ini itanai oleh terlepasn#a enim -A

polimerase "eserta koaktor$koaktorn#a ari !ntai D-A ,etakan)

Gambar -. Mekanisme Transkripsi Ekariot

Terapat 3 pro!k hasil transkripsi paa e!kariot antara lain :

1) -A polimerase = mentranskripsi se"agian "esar gen r-A)

2) -A polimerase == mentranskripsi sem!a gen pen#ani protein an "e"erapa gen -A n!klear

ke,il %sn-A&)3) -A polimerase === mentranskripsi gen$gen t-A* S r-A* 6 sn-A an "e"erapa -A ke,illainn#a)

+roses transkripsi tiak terlal! i"ahas karena telah i"ahas paa sintesis asam n!kleat) .aka

ari it! langs!ng mas!k ke tahap post$transkripsi)

PASCA TRANSKRIPSI EUKARIOT



+aa e!kariot transkripsi "erlangs!ng i alam n!kle!s seangkan translasi "erlangs!ng ialam sitoplasma sehingga translasi "ar! apat i'alankan 'ika proses transkripsi s!ah selesaiilak!kan) 7ea (akt! sema,am ini ise"!t ase pas,a transkripsi %post$transkripsi&) +aa ase initer'ai "e"erapa proses antara lain: %1& pemotongan an pen#am"!ngan -A %RNA splicing &? %2&poliaenilasi %penam"ahan g!g!s poli$A paa !'!ng 3 m-A&? %3& penam"ahan t!!ng %,ap& paa!'!ng m-A)

-A Spli,ing aalah proses pem"elahan se"agian "esar m-A prek!rsor % pre$m-A& men'aimolek!l m-A #ang le"ih ke,il tanpa intron engan mengg!nakan enim spli,eosome)

Gambar /. Proses RNA Spi0in!

Selain it!* aa p!la proses poliaenilasi* #ait! proses penam"ahan poli$A paa !'!ng 3 #ang"erg!na !nt!k meningkatkan sta"ilitas m-A sehingga m-A memp!n#ai !m!r #ang le"ih pan'angi"aningkan engan m-A #ang tiak memp!n#ai poliA) Selain it! '!ga aa "!kti #angmen!n'!kkan "ah(a ke"eraaan poliA meningkatkan eisiensi translasi m-A) .eningkatn#aeisiensi translasi ini ikarenakan paa poli$A terapat s!at! protein* #ait! pol# %A&$"ining protein= #ang "er!ngsi meningkatkan eisiensi translasi) Selain it!* m-A #ang memp!n#ai poli$A memilikikem!ngkinan #ang le"ih tinggi !nt!k mengikat ri"osom sehingga apat meningkatkan eisiensitranslasi)

Selan'!tn#a aalah penam"ahan kelompok 7-methyl guanosin %m-A “caps” & paa !'!ng molek!l) T!!ng m-A %m-A capsE& memp!n#ai empat ma,am !ngsi* #ait!: %1& melin!ngim-A ari egraasi? %2& meningkatkan eisiensi translasi m-A? %3& meningkatkan pengangk!tan

m-A ari n!kle!s ke sitoplasma an %4& meningkatkan eisiensi proses spli,ing) TRANS)ASI EUKARIOTIK

Translasi e!kariot akan "erlangs!ng setelah proses transkripsi selesai) +roses translasi"erlangs!ng i sitoplasma) +roses #ang ter'ai aalah inisiasi* elongasi* an terminasi)

Tahap pertama aalah inisiasi. .olek!l t-A inisiator ise"!t t-Ai.et) i"osom "ersama$sama engan t-Ai.et menem!kan start koon %A& paa sek!en konsens!s A %aalah p!rin: A/&) >aktor e=>$3 meng!"ah s!"!nit 40S men'ai "ent!k #ang siap menerimaaminoasil$t-A pertama) Setelah aminoasil$t-A pertama melekat* ter"ent!k kompleks 43S engan



"ant!an e=>$2) Dengan "ant!an e=>$4* m-A melekat ke kompleks 43S an mem"ent!k kompleks48S) >aktor e=>$ mem"ant! s!"!nit "esar melekat paa 48S sehingga mem"ent!k komplek 80S#ang siap !nt!k itranslasi)

Gambar . Proses Inisiasi Transasi Ekariot

Setelah proses inisiasi selesai ilan'!tkan engan proses eon!asi "peman#an!an$) +aa tahapelongasi ari translasi* asam amino$asam amino itam"ahkan sat! per sat! paa asam aminopertama %metionin&) i"osom ter!s "ergeser agar m-A le"ih mas!k* g!na mem"a,a koon ==).isaln#a koon == A* #ang segera iter'emahkan oleh t-A men'ai A sam"il mem"a(a asamamino serine) Di alam ri"osom* metionin #ang pertama kali mas!k irangkaikan engan serinemem"ent!k ipeptia)

i"osom ter!s "ergeser* mem"a,a koon ===) .isalkan koon === A* segera iter'emahkan

oleh antikoon sam"il mem"a(a asam amino glisin) t-A terse"!t mas!k ke ri"osom) Asamamino glisin irangkaikan engan ipeptia #ang telah ter"ent!k sehingga mem"ent!k tripeptia)Demikian seter!sn#a proses pem"a,aan koe genetika it! "erlangs!ng i alam ri"o"om* #angiter'emahkan ke alam "ent!k asam amino g!na irangkai men'ai polipeptia)

Koon m-A paa ri"osom mem"ent!k ikatan hirogen engan antikoon molek!l t-A #ang"ar! mas!k #ang mem"a(a asam amino #ang tepat) .olek!l m-A #ang telah melepaskan asamamino akan kem"ali ke sitoplasma !nt!k meng!langi kem"ali pengangk!tan asam amino) .olek!lr-A ari s!"!nit ri"osom "esar "er!ngsi se"agai enim* #ait! mengkatalisis pem"ent!kan ikatanpeptia #ang mengga"!ngkan polipeptia #ang meman'ang ke asam amino #ang "ar! ti"a)

+roses peman'angan polipeptia se,ara !m!m memp!n#ai mekanisme 3 tahapan:

• +engikatan aminoasil @t-A paa sisi A #ang aa i ri"osom #ang ilak!kan oleh aktor

peman'angan T! i"ant! per!"ahan T+ $B D+• +eminahan rantai polipeptia #ang t!m"!h ari t-A #ang aa paa sisi + ke arah sisi A

engan mem"ent!k ipeptiil$t-A

• Translokasi ipeptiil$t-A ari sisi A ke +* t-A kosong ari + ke ) Diperl!kan TO an

aktor peman'angan )

Selan'!tn#a mas!k ke alam proses terminasi) Salah sat! ari tiga koon stop* AA* A*ata! A* memas!ki sisi A ri"osom) Koon stop tiak mengkoe s!at! asam amino melainkan"ertinak se"agai sin#al !nt!k menghentikan translasi) +olipeptia #ang i"ent!k kem!ianiprosesE men'ai protein) >aktor pengikat ke sisi + lepas %aktin#a enim peptiil transerase& an



mengkatalisasi pelepasan rantai polipeptia an ri"osom s!"!nit ke,il an "esar "erpisah) !kariotikhan#a memp!n#ai !a aktor pelepasan e$1 #ang "er!ngsi mengenali koon stop an e>$3 #ait!ri"osome$epenent T+ase #ang mem"ant! e>1 melepaskan polipeptia #ang telah semp!rna)

5erik!t aalah ta"el #ang "erisi koon an protein #ang isanikan

Gambar 12. Tabe Kodon dan Protein 3an! Disandikan

POST TRANS)ASI

Dalam proses post translatsi* rantai polipeptia #ang han#a teriri ari asam$asam amino"er"ea itam"ahkan g!g!s !ngsi seperti asetat* phosphate* kar"ohirat* lipi* an lain$lain !nt!kmem"erikan !ngsi #ang le"ih spesiik paa protein terse"!t) Tanpa t!gas #ang spesiik* setiap

protein sel memiliki kemamp!an !nt!k melak!kan peker'aan$peker'aan #ang m!ngkin "erta"rakanan tiak eisien) Oleh karena it!* protein #ang isintesis oleh kompleks ri"osom i sitoplasma har!smengalami proses men!'! spesiitas !ngsi an lokasi) 5aik spesiitas !ngsi an lokasi "erlangs!ngalam korior perintah genetik #ang ikan!ng oleh setiap protein)

+ost translasi aalah proses penam"ahan ata! penghilangan s!at! "agian agar memperoleh

se"!ah protein #ang semp!rna) +rotein hasil translasi tiak apat langs!ng ig!nakan alam t!"!h)

+rotein terse"!t har!s sek!rang$k!rangn#a mengalami salah sat! ari proses i"a(ah ini:

1) +rotein oling %pelipatan protein&2) +roteol#ti, ,leaage %pemotongan proteolitik&3) hemi,al moii,ation %moiikasi kimia(i&4) =ntein spli,ing %pem"!angan intein&



Gambar 11. Tipe(tipe Proses Post(Transasi

Protein 4odin! "Peipatan Protein$

+rotein memiliki siat #ang mirip engan D-A #ait! mer!pakan s!at! polimer #ang apat

mengalami enat!rasi an kem!ian isintesis i ri"osom #ang kem!ian mem"ent!k asam amino

linear an tiak "er,a"ang) +rotein oling #ait! proses pelipatan protein #ang akan menghasilkanstr!kt!r sek!ner* imana paa str!kt!r ini terapat str!kt!r !a imensi protein sehingga apat

ter'ai lipatan %oling& #ang "erat!ran seperti F$heliC* G$sheet* t!rn an ranom karena aan#a

ikatan hirogen i antara g!g!s$g!g!s polar ari asam amino alam rantai protein terse"!t) +rotein

#ang mer!pakan rangkaian ari asam$asam amino ini har!s mengalami pelipatan !nt!k apat

men,apai str!kt!r aslin#a* karena protein han#a apat "er!ngsi 'ika memp!n#ai str!kt!r asli

terse"!t) +roses pelipatan i"ant! oleh se"!ah protein #ang ise"!t ,haperon)

+elipatan protein i alam sel mer!pakan proses kompleks #ang mem"!t!hkan "ant!an

molek!l lain an '!ga energi) +roses pelipatan im!lai engan !a konisi #ait!* saat rantai

polipeptia #ang "ar! ter"ent!k i ri"osom memiliki "er"ent!k #ang sangat tak "erat!ran %ranom

,oil state& an konsentrasi makromolek!l alam sitosol %ri"osom* asam n!kleat* an protein lain&sangat tinggi) Dalam keaaan ini* resi! asam amino hiroo"ik ari polipeptia naik ke perm!kaan

an proses pelipatan ari intermeiet apat "erlangs!ng se,ara tiak tepat apat mengaki"atkan

ter'ain#a misoling an agregasi se"el!m sintesis selesai) Kegagalan s!at! protein alam proses

pelipatan apat men#e"a"kan mal!ngsi "er"agai sistem "iologis #ang apat menim"!lkan

"er"agai pen#akit* seperti +arkinson* kanker* Alheimer* an katarak)

Tiak sem!a pelipatan protein ter'ai se,ara spontan) +rotein "er!k!ran ke,il* seperti

ri"on!,lease* apat melipat se,ara spontan ketika enat!ran %!rea& ihilangkan -am!n* protein

"er!k!ran "esar tiak apat melipat se,ara spontan) D!a aktor #ang men,egah pelipatan spontan

protein "esar:

1) Ke,ener!ngan mem"ent!k agragrat tiak terlar!t ketika enat!ran ihilangkan)

2) +rotein ,ener!ng melak!kan 'al!r pelipatan #ang tiak tepat)



Gambar 1%. Protein 4odin! Gambar 1&. Peipatan 3an! 5enar 6 Saa'

Proteo3ti0 Cea7a!e

Dise"!t +roteol#ti, leaage karena mer!pakan pem"elahan protein oleh protease) +roses iniapat mem"!ang segmen‐segmen ari sat! ata! ke!a !'!ng polipeptia) ;asil pem"elahan apat"er!pa ragmen protein akti #ang le"ih penek ata! men'ai ragmen‐ragmen protein #ang

sel!r!hn#a akti ata! "e"erapa ragmen protein akti)

+roses ini sering ter'ai selama ata! setelah translasi alam sintesis protein) +aa tahap ini"iasa ter'ai peminahan -$terminal methionine* sin#al peptia* an/ata! konersi ari protein non$akti ata! non$!ngsional men'ai protein akti) 5ent!k a(al ari protein akti #ang i"ent!k anmemiliki g!g!s !ngsional ise"!t proprotein) +roprotein #ang isintesis pertama kali "er"ent!kpreproprotein) .isaln#a* al"!min pertama isintesis se"agai preproal"!min an "erisi !n,leaepeptie signal) +reproal"!min selan'!tn#a akan mem"ent!k proal"!min setelah peptia sin#ali"elah an proses le"ih lan'!t !nt!k menghap!s -$terminal propeptie 6$resi! menghasilkan"ent!k matang ari protein terse"!t)

+emotongan proteolitik memp!n#ai !a !ngsi paa pemrosesan pas,a translasi* #ait!:

1) Dig!nakan !nt!k mem"!ang potongan penek ari !'!ng aerah - an ata! aripolipeptia* meninggalkan s!at! molek!l t!nggal #ang penek #ang melipat men'ai protein#ang akti

2) Dig!nakan !nt!k memotong poliprotein men'ai "agian‐ "agian engan sem!a ata! "e"erapaiantaran#a aalah potein #ang akti)

+aa prokariota an e!kariota* resi! -$terminal apat menent!kan (akt! par!h proteinses!ai engan N-end rule) +rotein #ang itargetkan men!'! organel tertent! memiliki -$terminal#ang mengan!ng sin#al peptia #ang menghantarkan protein ke t!'!ann#a) Sin#al peptia terse"!tihilangkan engan proteolisis) 5e"erapa hormon paa sel e!kariotik isintesis se"agai poliprotein#ang melal!i proses proteol#ti, ,leaage agar ipe,ah men'ai rantai$rantai polipeptia #ang le"ihpenek)

Gambar 1*. Proteo3ti0 Cea7a!e



Gambar 1+. Conto' Proteo3ti0 Cea7a!e

Modi8ikasi Kimia9i "C'emi0a Modi8i0ation$

Asam amino polipeptia imoiikasi melal!i penam"ahan g!g!s kimia "ar!) Tipe moiikasi

kimia #ang paling seerhana meli"atkan penam"ahan g!g!s kimia ke,il %misaln#a s!at! asetil*

metal ata! g!g!s osat& ke rantai sisi asam amino* ata! g!g!s kar"oksil ari !'!ng asam amino

paa polipeptia)

Gambar 1,. Mekanisme Modi8ikasi Kimia

Gambar 1-. Modi8ikasi Kimia

>osorilasi

>osorilasi aalah proses penam"ahan g!g!s osat an mer!pakan hal penting alamter'ain#a proses signaling. >osorilasi apat mengaki"atkan per!"ahan konormasi an

men#e"a"kan protein men'ai "ersiat le"ih hiroilik) >osorilasi penting !nt!k mem"ant!protein "erinteraksi engan protein lain)

S!lonasi

S!lonasi aalah moiikasi post translasi #ang termas!k alam moiikasi kimia imana g!g!s s!lat menempel paa resi! t#rosine paa s!at! molek!l protein) +roses ini"iasan#a ter'ai paa protein #ang isekresi an mele(ati "aan golgi an s!lonasi$n#ater'ain#a paa "agian ekstrasel!ler mem"ran protein) S!lonasi han#a terapat paa selhe(an an t!m"!han* seangkan paa prokariotiki tiak ter'ai s!lonasi)



S!lonasi seniri "er!ngsi !nt!k memperk!at interaksi antara molek!l$molek!l protein)eaksi s!lonasi ter'ai aki"at ari aktiitas se"!ah katalis #ang ise"!t t#ros#lproteins!lotranserase %T+ST& #ang terapat paa "aan golgi) =soprenilasi

=soprenilasi mer!pakan se"!ah proses penam"ahan molek!l hiroo"ik %isoprenil& kealam s!at! protein) !g!s !ngsi pren#l #ang menempel paa protein ialah %3$meth#l$"!t$2$en$1$#l&) !g!s isoprenil seniri sangat "erg!na ter!tama paa pengikatan protein$protein

melal!i se"!ah ikatan #ang ise"!t specialized prenyl-binding domains. likosilasi

likosilasi aalah proses penam"ahan komponen g!la paa s!at! protein men'aiglikoprotein) likosilasi penting !nt!k penana protein$protein ekstrasel!ler) .isaln#a*glikoprotein apat ikenali engan "aik karena aan#a protein pengenal glikoprotein #anginamakan lektin* #ang "erasal ari "i'i ka,ang$ka,angan)

Aa !a tipe !m!m glikolisasi* : O-linked glycosylation : pemasangan ari s!at! rantai samping g!la le(at

kelompok hiroksil ari serin ata! trionin asam amino) N-linked gl#,os#lation : meli"atkan pemasangan melal!i g!g!s amino paa

rantai samping asparagin)

Hipiasi

Hipiasi aalah se"!ah proses penam"ahan g!g!s lipi paa s!at! protein men'ailipoprotein) Hipoprotein "er!ngsi !nt!k mengat!r kel!ar mas!kn#a air ke alam 'aringan selmakhl!k hi!p) Selain it!* proses lipiasi apat mem"ent!k "er"agai sen#a(a alam t!"!hseperti enim* ahesion* antigen ma!p!n toksin)

.etilasi

.etilasi mer!pakan se"!ah proses penam"ahan g!g!s metil paa resi! asam aminoengan "ant!an katalis/enim metilase) 5iasan#a proses metilasi "an#ak item!kan paaaspartat an lisin) >!ngsi ari metilasi ialah reg!lasi ekspresi gen an reg!lasi !ngsi protein)

Modi8i0ation Amino a0ids t'at are modi8ied E:ampes o8 proteins

Addition o8 sma 0'emi0a !rops

A0et3ation H#sine ;istones

Met'3ation H#sine ;istones

P'osp'or3ation Serine* threonine* t#rosine Some proteins inole insignal trans!,tion

;3dro:3ation +roline* l#sine ollagen

N(8orm3ation -$terminal gl#,ine .elittin

Addition o8 s!ar side 0'ains

O(inked !30os3ation Serine* threonine .an# mem"rane proteinsan se,rete proteins

N(inked !30os3ation Asparagine .an# mem"rane proteinsan se,rete proteins

http://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosylprotein_sulfotransferase


http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/n/genomes/A10138/def-item/A10277/












Addition o8 ipid side 0'ains

A03ation Serine* threonine* ,#steine .an# mem"rane proteins

N(m3risto3ation -$terminal gl#,ine Some protein kinasesinole in signaltrans!,tion

Addition o8 biotin

5iotin3ation H#sine Iario!s ,ar"oC#laseen#mes

Gambar 1/. 5eberapa Ma0am Modi8ikasi Kimia

Pemban!an Intein "Intein Spi0in!$

=ntein aalah !r!tan pen#ela paa "e"erapa protein seperti haln#a intron paa m-A) =nteinaalah "agian alam protein #ang har!s ihilangkan har!s i"!ang %spli,ing& agar ekstein apatisam"!ng men'ai protein akti)

=ntein spli,ing aalah reaksi intramolek!ler ari s!at! protein i mana segmen internal ariprotein %intein& ihilangkan ari s!at! rantai polipeptia engan ligasi eksternal protein $terminalan -$terminal %ise"!t ekstein&) 5agian perpotongan ari intein spli,ing "iasan#a "eraa paaaerah cysteine ata! serine* i mana mer!pakan asam amino #ang mengan!ng sisi n!kleoilik)eaksi intein spli,ing tiak mem"!t!hkan koaktor ata!p!n s!m"er energi

Tipe$tipe intein spli,ing i"eakan men'ai empat* #ait! :1) .aCi$intein spli,ing: memiliki "agian spli,ing i terminal - an #ang mengan!ng

enon!klease omain)2) .ini$intein spli,ing: sama seperti maCi$intein spli,ing #ait! memiliki "agian spli,ing i

terminal - an * tetapi tiak memiliki enon!,lease omain3) Trans$spli,ing intein: aalah intein #ang terpisah i mana ter"agi alam -$termini an $

termini)4) Alanine intein spli,ing: memiliki spli,ing '!n,tion paa "agian alanine* "!kan ,#stine ata!

serine)

Gambar 1. Intein Spi0in!

RINGKASAN "SUMMAR<$

Sintesis protein aalah prose!r "iologis #ang ilak!kan oleh sel$sel makhl!k hi!p

!nt!k mem"!at s!at! meta"olit %pro!k meta"olisme& ari molek!l seerhana men'ai molek!l#ang le"ih kompleks imana sen#a(a organik kompleks terse"!t "er"o"ot molek!l tinggi an

mer!pakan polimer ari monomer$monomer asam amino #ang ih!"!ngkan sat! sama lain engan

ikatan peptia)

Sintesis protein paa makhl!k hi!p ter"agi men'ai !a "erasarkan engan aa ata!

tiakn#a inti sel) +em"agian ini aalah sintesis protein paa e!kariot an paa prokariot) +aa

e!kariot* sintesis protein teriri ari proses transkripsi* post$transkripsi* translasi* an post translasi)

Seangkan* paa prokariot* sintesis protein teriri ari proses transkripsi* translasi* an post

translasi)











Documents

Tahapan Sintesis Protein