Biodegradasi Protein

BIODEGRADASI PROTEIN BIODEGRADASI PROTEIN A.

A. PenPengergertiatiann

Biodegradasi potein adalah proses penguraian dari

Biodegradasi potein adalah proses penguraian dari senyawa proteinsenyawa protein menjadi monomer penyusun nya yaitu asamamino Degradasi ini dapat menjadi monomer penyusun nya yaitu asamamino Degradasi ini dapat terjadi a!i"at adanya pemanasan atau !ontaminasi dengan #at !imia terjadi a!i"at adanya pemanasan atau !ontaminasi dengan #at !imia Pada eu!ariot !e"anya!an gangguan terjadi pada sistem tunggal yang Pada eu!ariot !e"anya!an gangguan terjadi pada sistem tunggal yang mel

melipuiputi ti u"iu"i$ui$uitin tin dan dan prproteoteosoosom m %"i%"i$ui$uitin tin padpada a degdegradradasi asi prproteoteinin memperlihat!an "ahwa !e"erad

memperlihat!an "ahwa !e"eradaan &' aan &' protein asam amino yang protein asam amino yang sangatsangat "er

"erlimlimpah pah dan dan melmeli"ai"at!t!an an rerea!sa!si i prproteoteoliolisis sis yanyang g tertergangantuntung g padpadaa energi( dimana energi terse"ut dapat mem"antu proses u"i$uitin dalam energi( dimana energi terse"ut dapat mem"antu proses u"i$uitin dalam degradasi protein

degradasi protein Be"

Be"eraerapa pa penpenemuemuan an menmenunjunju!!u!!an an hashasil il yanyang g pospositiiti) ) terterhadhadapap identi*!asi seri tiga en#im yang menyerta!an mole!ul u"i$uitin "ai! identi*!asi seri tiga en#im yang menyerta!an mole!ul u"i$uitin "ai! se

se+a+ara ra tutungnggagal l mamaupupun un "e"erarantntaiai  AsAsam am amaminino o lilisisin n papada da prprototeieinn merupa!an salah satu +ontoh mole!ul u"i$uitin yang dapat dijadi!an merupa!an salah satu +ontoh mole!ul u"i$uitin yang dapat dijadi!an pr

prototein ein tartarget get untuntu! u! prproseoses s degdegradradasiasi  SuSuatu atu prproteotein in dapdapat at "er"ersi)si)atat u"i$uitin tergantung pada !ehadiran atau tida!nya moti) asam amino u"i$uitin tergantung pada !ehadiran atau tida!nya moti) asam amino y

yaanng g aadda a ddi i ddaallaam m pprrootteeiin n yyaanng g mmeerruuppaa!!aan n ppeerrttaanndda a ssiinnyyaall !e"er

!e"erhasilan hasilan degradasi proteindegradasi protein

Degradasi protein terjadi di lisosom terutama protein e!straseluler Degradasi protein terjadi di lisosom terutama protein e!straseluler dan protein yang ada di permu!aan sel Dan dapat juga terjadi di sitosol dan protein yang ada di permu!aan sel Dan dapat juga terjadi di sitosol (reti!

(reti!ulum endoplasma juga ulum endoplasma juga terli"at dalam proses degradasi terli"at dalam proses degradasi proteinprotein

B.

B. FuFungsi Biongsi Biodegraddegradasi proasi proteintein a,

a, -eng-enguranurangi mole!gi mole!ul proteul protein menjadin menjadi mole!i mole!ul le"ih !e+iul le"ih !e+ill ",

", -em"-em"uang uang proprotein rtein rusa! usa! dan pdan protrotein aein asing sing di dadi dalam slam selel +,

+, -eng-engatasi !atasi !esalaesalahan dalahan dalam penemm penempatapatan pron proteintein d,

d, -en-endaudaur ular ulang asng asam amam aminoino C.

C. SenyaSenyawa yang berperwa yang berperan dalam degran dalam degradasi proadasi proteintein a

a PPrrototeaeasosomeme -er

-erupaupa!a!an n se"se"uah uah !o!omplmple!s e!s "es"esar ar prproteoteinin..ompomple!le!s s ini ini "er"eradaada dinu!leus dan sitosol

dinu!leus dan sitosol seleu!arioti!seleu!arioti!

"

-erupa!an suatu !omponen !e+il yang tersusun atas &' residu asam amino "eserta rantai utamanya "erada di sitosol"er)ungsi se"agai pem"eri sinyal "agi proteasome dalam proses degradasi protein

+ Serpin /Serine Protease Inhi"itor,

Se!elompo! senyawa yang ter"entu! dari gugus protein yang diidenti*!asi dapat mengham"at protease Ber)ungsi se"agai pengham"at dan pem"lo!ir )ungsi suatu protein( !hususnya en#im protease serin

D. Macam – Macam Biodegradasi Protein a, %PS /%"i$uitin Proteasome System,

Se"agian "esar protein intraselulerter degradasi melalui sistem ini( yang "er)ungsi se"agai penghan+uran protein se+ara +epat( sum"er asam amino dan sistem !e!e"alan tu"uh

Dalam proses %PS(di"utuh!an 0 ma+am en#im( yaitu 1 2 En#im penga!ti3asi u"i$uitin

4 En#im peng!onjugasi u"i$uitin pada su"strat

0 protein ligase yang meng!onjugasi su"strat pada u"i$uitin ", ERAD /Endoplasmi+ Reti+ulum Asso+iated Degradation,

-erupa!an degradasi protein transmem"ran Degradasi protein ini dapat terjadi ji!a1

2 Di!etahui protein gagal melipat 4 Terjadi se!ali dalam sitosol

+, Auto)agi

Auto)agi( adalah proses degradasi yang terjadi pada se"agian "esar protein dan organel dalam sel

d, Aggresome

Aggresome dapat mengham"at agregat protein yang "era+un dan memung!in!an mere!a dapat diurai!an melalui auto)agi

E. Reasi Metabolisme Asam Amino

 Tahap awal pem"entu!an meta"olisme asam amino( meli"at!an pelepasan gugus amino( !emudian "aru peru"ahan !erang!a !ar"on pada mole!ul asam amino Dua proses utama pelepasan gugus amino yaitu( transaminasi dan deaminasi

2, Transaminasi

Transaminasi ialah proses !ata"olisme asam amino yang meli"at!an pemindahan gugus amino dari satu asam amino !epada asam amino lain Dalam rea!si transaminasi ini gugus

amino dari suatu asam amino dipindah!an !epada salah satu dari tiga senyawa !eto( yaitu asam piru3at( a !etoglutarat atau o!saloasetat( sehingga senyawa !eto ini diu"ah menjadi asam amino( sedang!an asam amino semula diu"ah menjadi asam !eto Ada dua en#im penting dalam rea!si transaminasi yaitu alanin transaminase dan glutamat transaminase yang "e!erja se"agai !atalis dalam rea!si "eri!ut 1

  Alanin

 Transaminase

Asam amino 5 asam piru3at asam a !eto 5 alanin

  glutamat

 Transaminase

Asam amino 5 asam a !etoglutarat asam a !eto 5 asam glutamat

Pada rea!si ini tida! ada gugus amino yang hilang( !arena gugus amino yang dilepas!an oleh asam amino diterima oleh asam !eto Alanin transaminase merupa!an en#im yang mempunyai !e!hasan terhadap asam piru3at6alanin Glutamat transaminase merupa!an en#im yang mempunyai !e!hasan terhadap glutamat6!etoglutarat se"agai satu pasang su"stra! 

Rea!si transaminasi terjadi didalam mito!ondria maupun dalam +airan sitoplasma Semua en#im transaminase terse"ut di"antu oleh pirido!sal)os)at se"agai !oen#im Telah diterang!an "ahwa

pirido!sal)os)at tida! hanya merupa!an !oen#im pada rea!si transaminasi( tetapi juga pada rea!si6rea!si meta"olisme yang lain

4, Deaminasi

Deaminasi adalah suatu rea!si !imiawi pada meta"olisme yang melepas!an gugus amina dari mole!ul senyawa asam amino Asam amino dengan rea!si transaminasi dapat diu"ah menjadi asam glutamat Dalam "e"erapa sel misalnya dalam "a!teri( asam glutamat dapat mengalami proses deaminasi o!sidati) yang mengguna!an glutamat dehidrogenase se"agai !atalis

Dalam proses ini asam glutamat melepas!an gugus amino dalam "entu! N785 Selain NAD5 glutamat dehidrogenase dapat pula

mengguna!an NADP5 _{se"agai aseptor ele!tron Oleh !arena asam}

glutamat merupa!an hasil a!hir proses transaminasi( ma!a glutamat dehidrogenase merupa!an en#im yang penting dalam meta"olisme asam amino o!sidase dan D6asam o!sidase Asam glutamat merupa!an hasil a!hir proses transaminasi( ma!a glutamat dehidrogenase merupa!an en#im yang penting dalam meta"olisme asam amino

Proses deaminasi asam amino dapat terjadi se+ara 1 2 O!sidati) 

9ontoh 1 asam glutamat

Rea!si degradasi asam g!utamat di!atalisis oleh en#im :6 glutamat dehidrogenase yang di"antu oleh NAD dan NADP

4 Non o!sidati) 

Adalah penghilangan gugus amino dari asam amino serin yang di!atalisis oleh en#im serindehidratase Asam amino teronin juga

dapat mengalami deaminasi non o!sidati) dengan !atalis treonin dehidratase menjadi !eto"utirat

Protein

Protein /a!ar !ata protos dari "ahasa ;unani yang "erarti <yang paling utama<, adalah senyawa organi! !omple!s "er"o"ot mole!ul tinggi yang merupa!an polimer dari monomer6monomer asam amino yang dihu"ung!an satu sama lain dengan i!atan peptida -ole!ul protein mengandung !ar"on( hidrogen( o!sigen( nitrogen dan !adang !ala sul)ur serta )os)or Protein "erperan penting dalam stru!tur dan )ungsi semua sel ma!hlu! hidup dan 3irus

.e"anya!an protein merupa!an en#im atau su"unit en#im =enis protein lain "erperan dalam )ungsi stru!tural atau me!anis( seperti misalnya protein yang mem"entu! "atang dan sendi sitos!eleton Protein terli"at dalam sistem !e!e"alan /imun, se"agai anti"odi( sistem !endali dalam "entu! hormon( se"agai !omponen penyimpanan /dalam "iji, dan juga dalam transportasi hara Se"agai salah satu sum"er gi#i( protein "erperan se"agai sum"er asam amino "agi organisme yang tida! mampu mem"entu! asam amino terse"ut /heterotro),

Protein merupa!an salah satu dari "iomole!ul ra!sasa( selain polisa!arida( lipid( dan polinu!leotida( yang merupa!an penyusun utama ma!hlu! hidup Selain itu( protein merupa!an salah satu mole!ul yang paling "anya! diteliti dalam "io!imia Protein ditemu!an oleh =>ns =a!o" Ber#elius pada tahun 2?0?

Biosintesis protein alami sama dengan e!spresi geneti! .ode geneti! yang di"awa DNA ditrans!ripsi menjadi RNA( yang "erperan se"agai +eta!an "agi translasi yang dila!u!an ri"osom Sampai tahap ini( protein masih <mentah<( hanya tersusun dari asam amino proteinogeni! -elalui me!anisme pas+atranslasi( ter"entu!lah protein yang memili!i )ungsi penuh se+ara "iologi

.e"utuhan protein "isa diperoleh dari 4 sum"er "ahan pangan yaitu protein hewani dan protein na"ati Sum"er ter"ai! protein hewani adalah daging dari mamalia( unggas( dan i!an laut Sedang!an sum"er ter"ai! dari protein na"ati adalah dari !a+ang6!a+angan Bah!an dengan !emajuan te!nologi( !ini "anya! di!em"ang!an sum"er protein "aru yang di!enal dengan protein non6!on3ensional seperti protein daun( protein !onsentrat dan protein sel tunggal

Protein yang tersusun dari rantai asam amino a!an memili!i "er"agai ma+am stru!tur yang !has pada masing6masing protein .arena protein disusun oleh asam amino yang "er"eda se+ara !imiawinya( ma!a suatu protein a!an terang!ai melalui i!atan peptida dan "ah!an ter!adang dihu"ung!an oleh i!atan sul*da Selanjutnya protein "isa mengalami pelipatan6pelipatan mem"entu! stru!tur yang "erma+am6ma+am Adapun stru!tur protein meliputi stru!tur primer( stru!tur se!under( stru!tur tersier( dan stru!tur !uartener

Stru!tur primer merupa!an stru!tur yang sederhana dengan urutan6 urutan asam amino yang tersusun se+ara linear yang mirip seperti tatanan huru) dalam se"uah !ata dan tida! terjadi per+a"angan rantai /Gam"ar 8, Stru!tur primer ter"entu! melalui i!atan antara gugus @ amino dengan gugus @!ar"o!sil /Gam"ar 0, I!atan terse"ut dinama!an i!atan peptida atau i!atan amida /Berg et al( 4'C :odish et al( 40, Stru!tur ini dapat menentu!an urutan suatu asam amino dari suatu polipeptida /oet  =udith( 4F,

Stru!tur se!under merupa!an !om"inasi antara stru!tur primer yang linear dista"il!an oleh i!atan hidrogen antara gugus 9O dan N7 di sepanjang tulang "ela!ang polipeptida Salah satu +ontoh stru!tur se!under adalah @6heli!s dan H6pleated /Gam"ar  dan ', Stru!tur ini memili!i segmen6segmen dalam polipeptida yang terlilit atau terlipat se+ara "erulang /9amp"ell et al( 4FC 9onn( 4?,

Stru!tur @6heli!s ter"entu! antara masing6masing atom o!sigen !ar"onil pada suatu i!atan peptida dengan hidrogen yang mele!at !e gugus amida pada suatu i!atan peptida empat residu asam amino di sepanjang rantai polipeptida /-urray et al( 4F,

Pada stru!tur se!under H6pleated ter"entu! melalui i!atan hidrogen antara daerah linear rantai polipeptida H6pleated ditemu!an dua ma+am "entu!( ya!ni antipararel dan pararel /Gam"ar 8 dan , .eduanya "er"eda dalam hal pola i!atan hidrogennya Pada "entu! !on)ormasi antipararel memili!i !on)ormasi i!atan se"esar & J( sementara !on)ormasi pada "entu! pararel le"ih pende! yaitu '( J /:ehninger et al( 48, =i!a i!atan hidrogen ini dapat ter"entu! antara dua rantai polipeptida yang terpisah atau antara dua daerah pada se"uah rantai tunggal yang melipat sendiri yang meli"at!an empat stru!tur asam amino( ma!a di!enal dengan istilah H turn yang ditunju!!an dalam Gam"ar ' /-urray et al( 4F,

Stru!tur tersier dari suatu protein adalah lapisan yang tumpang tindih di atas pola stru!tur se!under yang terdiri atas pemutar"ali!an ta!

"eraturan dari i!atan antara rantai samping /gugus R, "er"agai asam amino /Gam"ar &, Stru!tur ini merupa!an !on)ormasi tiga dimensi yang menga+u pada hu"ungan spasial antar stru!tur se!under Stru!tur ini dista"il!an oleh empat ma+am i!atan( ya!ni i!atan hidrogen( i!atan ioni!( i!atan !o3alen( dan i!atan hidro)o"i! Dalam stru!tur ini( i!atan hidro)o"i! sangat penting "agi protein Asam amino yang memili!i si)at hidro)o"i! a!an "eri!atan di "agian dalam protein glo"uler yang tida! "eri!atan dengan air( sementara asam amino yang "ersi)at hodro*li! se+ara umum a!an "erada di sisi permu!aan luar yang "eri!atan dengan air di se!elilingnya /-urray et al( 4FC :ehninger et al( 48, Stru!tur !uarterner adalah gam"aran dari pengaturan su"6unit atau promoter protein dalam ruang Stru!tur ini memili!i dua atau le"ih dari su"6unit protein dengan stru!tur tersier yang a!an mem"entu! protein !omple!s yang )ungsional i!atan yang "erperan dalam stru!tur ini adalah i!atan non!o3alen( ya!ni intera!si ele!trostatis( hidrogen( dan hidro)o"i! Protein dengan stru!tur !uarterner sering dise"ut juga dengan protein multimeri! =i!a protein yang tersusun dari dua su"6unit dise"ut dengan protein dimeri! dan ji!a tersusun dari empat su"6unit dise"ut dengan protein tetrameri! /Gam"ar ?, /:odish et al( 40C -urray et al( 4F,

E!e Pengola"an #er"adap Protein

Dari semua proses pengolahan "ahan pangan( yang paling sering diguna!an adalah pemanasan Pemanasan protein dapat menye"a"!an terjadinya rea!si6rea!si "ai! yang diharap!an maupun yang tida! diharap!an Rea!si6rea!si terse"ut diantaranya denaturasi( !ehilangan a!ti3itas en#im( peru"ahan !elarutan dan hidrasi( peru"ahan warna( deri3atisasi residu asam amino( +ross6lin!ing( pemutusan i!atan peptida( dan pem"entu!an senyawa yang se+ara sensori a!ti) Rea!si ini dipengaruhi oleh suhu dan lama pemanasan( p7( adanya o!sidator( antio!sidan( radi!al( dan senyawa a!ti) lainnya !hususnya senyawa !ar"onil Be"erapa rea!si yang tida! diingin!an dapat di!urangi Pensta"il seperti poli)os)at dan sitrat a!an mengi!at 9a45( dan ini a!an mening!at!an sta"ilitas panas protein whey pada p7 netral :a!tosa yang terdapat pada whey pada !onsentrasi yang +u!up dapat melindungi protein dari denaturasi selama pengeringan semprot /spray drying,

a Denaturasi

Denaturasi protein merupa!an suatu proses peru"ahan stru!tur mole!ul tanpa adanya pemutusan i!atan !o3alen Dalam proses ini( terjadi

peme+ahan i!atan hidrogen( intera!si hidro)o"i!( i!atan garam dan ter"u!anya lipatan mole!ul protein /Sumardjo( 4', Ada dua ma+am denaturasi( yaitu pengem"angan rantai peptida dan peme+ahan protein menjadi unit yang le"ih !e+il tanpa disertai pengem"angan mole!ul i!atan I!atan yang dipengaruhi oleh proses denaturasi adalah1

2 I!atan 7idrogen 4 I!atan 7idro)o"i! 0 I!atan Ioni!

8 I!atan Intramole!uler

Denaturasi protein menga!i"at!an turunnya !elarutan( pening!atan 3is!ositas( hilangnya a!ti*tas "iologi dan protein mudah diserang en#im proteoliti! /O!ta3ia( 4&, Pening!atan 3i!ositas pada protein yang terdenaturasi a!an "erpengaruh pada penurunan !elarutan di dalam +airan yang menye"a"!an protein menjdi mudah mengendap Denaturasi juga menye"a"!an protein !ehilangan !ara!teristi! stru!tural dan "e"erapa !andungan senyawa di dalamnya( namun stru!tur utama protein seperti 9( 7( O dan N tida! a!an "eru"ah Namun hal terse"ut hanya terjadi pada se"agian !e+il jenis protein

Bila susunan ruang atau rantai polipeptida suatu mole!u! protein "eru"ah( ma!a dapat di!ata!an protein terse"ut terdenaturasi Se"agian protein glo"ular mudah mengalami denaturasi =i!a i!atan  i!atan yang mem"entu! !on*gurasi mole!ul terse"ut rusa!( mole!ul a!an mengem"ang .adang  !adang peru"ahan ini memang di!ehenda!i dalam pengolahan ma!anan( tetapi sering pula dianggap merugi!an sehingga perlu di+egah

Sisi merugi!an dari denaturasi 1

2 Protein !ehilangan a!ti3itas "iologi 4 Pengendapan protein

0 Protein !ehilangan "e"erapa si)at )ungsional Sisi menguntung!an dari denaturasi1

2 Denaturasi panas pada inhi"itor tripsin dalam legum dapat mening!at!an ting!at !eter+ernaan dan !etersediaan "iologis protein legume

4 Protein yang terdenaturasi se"agian le"ih mudah di+erna( si)at pem"entu! "uih dan emulsi le"ih "ai! daripada protein asli

0 Denaturasi oleh panas merupa!an prasyarat pem"uatan gel protein yang dipi+u panas

 Terdapat "e"erapa )a!tor yang menye"a"!an suatu protein mengalami denaturasi antara lain 1

2 p7 4 Suhu :ing!ungan 0 Al!ohol 8 Aliran :istri!  Agen Peredu!si ' Te!anan

& Senyawa .imia

-a+am6ma+am denaturasi protein 1 2 Denaturasi .arena Asam Basa

Denaturasi protein dengan penam"ahan asam "asa ditandai dengan pening!atan !e!eruhan hingga ter"entu! gumpalan pada saat men+apai p7 isoele!tris p7 isoele!tris adalah !eadaan saat protein memili!i muatan positi) dan negati) yang sama /Anna( P( 2FF8, Dengan adanya muatan ioni! ma!a asam dan "asa a!an merusa! jem"atan garam didalam protein terse"ut Denaturasi a!i"at asam K "asa terjadi !eti!a adanya penam"ahan !adar asam atau "asa pada garam protein yang dapat memutus !andungan stru!tur dari protein terse"ut !arena terjadi su"titusi ion negati) dan positi) pada garam dengan ion positi) dan negati) pada asam atau "asa /ladimir( 4&, Rea!si ini terjadi di dalam sistem pen+ernaan( saat asam lam"ung meng!oagulasi susu yang di!onsumsi

4 Denaturasi .arena :ogam Berat

Garam logam "erat mendenaturasi protein sama dengan halnya dengan asam dan "asa Garam logam "erat umumnya mengandung 7g54( P"54( Ag52Tl52( 9d54 dan logam lainnya dengan "erat atom yang "esar Rea!si yang terjadi antara garam logam "erat a!an menga!i"at!an ter"entu!nya garam protein  logam yang tida! larut /Ophart( 9E( 40, Protein a!an mengalami presipitasi "ila "erea!si

dengan ion logam Pengendapan oleh ion positi) /logam, diperlu!an p7 larutan di atas pI !arena protein "ermuatan negati)( pengendapan oleh ion negati) diperlu!an p7 larutan di "awah pI !arena protein "ermuatan positi) Ion6ion positi) yang dapat mengendap!an protein adalahC Ag5( 9a55( Ln55( 7g55( Me55( 9u55 dan P"55( sedang!an ion6ion negati)  yang dapat mengendap!an protein adalahC ion salisilat( tri!lorasetat( pi!trat( tanat dan sul)osalisilat Denaturasi a!i"at +ampuran logam "erat pada protein( hal ini terjadi !arena i!atan sul)ur pada protein tertari! oleh i!atan logam "erat sehingga proses denaturasi terjadi dengan adanya peru"ahan stru!tur !andungan senyawa pada protein terse"ut saat ion pada protein "erea!si dengan ion logam "erat yang ter+ampur didalamnya /ladimir 4&,

0 Denaturasi !arena Panas

Denaturasi a!i"at panas menye"a"!an mole!ul  mole!ul yang menyusun protein "ergera! dengan sangat +epat sehingga si)at protein yaitu hidro)o"i! menjadi ter"u!a A!i"atnya( sema!in panas( mole!ul a!an "ergera! sema!in +epat dan memutus i!atan hidrogen di dalamnya /ladimir( 4&, Panas dapat diguna!an untu! menga+au!an i!atan hidrogen dan intera!si hidro)o"i! non polar 7al ini terjadi !arena suhu tinggi dapat mening!at!an energi !ineti! dan menye"a"!an mole!ul penyusun protein "ergera! atau "ergetar sangat +epat sehingga menga+au!an i!atan mole!ul terse"ut Denaturasi dengan suhu panas yang dila!u!an pada "uah6"uahan a!an menga!i"at!an "er!urangnya !adar air dan "ertam"ahnya 3is!ositas atau !e!entalan !adar protein yang tertanam pada "uah yang mengalami denaturasi a!i"at suhu panas /ladimir( 4&, Pemanasan a!an mem"uat protein "ahan terdenaturasi sehingga !emampuan mengi!at airnya menurun 7al ini terjadi !arena energi panas a!an menga!i"at!an terputusnya intera!si non6!o3alen yang ada pada stru!tur alami protein tapi tida! memutus!an i!atan !o3alennya yang "erupa i!atan peptida Proses ini "iasanya "erlangsung pada !isaran suhu yang sempit

8 Denatursi !arena al!ohol

Al!ohol juga dapat mendenaturasi protein Al!ohol seperti !ita !etahui umumnya terdapat !adar & dan F Al!ohol & "isa masu! !e dinding sel dan dapat mendenaturasi protein di dalam sel Sedang!an al!ohol F meng!oagulasi!an protein di luar dinding sel dan men+egah al!ohol lain masu! !e dalam sel melalui dinding sel Sehingga yang diguna!an se"agai disin)e!tan adalah al!ohol & Al!ohol mendenaturasi protein dengan memutus!an i!atan hidrogen

intramole!ul pada rantai samping protein I!atan hidrogen yang "aru dapat ter"entu! antara al!ohol dan rantai samping protein terse"ut

 Agen peredu!si merusa! i!atan disul*da

I!atan disul*da ter"entu! dengan adanya o!sidasi gugus sul)hidril pada sistein Antara rantai protein yang "er"eda yang sama6sama memili!i gugus sul)hidril a!an mem"entu! i!atan disul*da !o3alen yang sangat !uat Agen peredu!si dapat memutus!an i!atan disul*da( dimana penam"ahan atom hidrogen sehingga mem"entu! gugus tiolC 6S7

Biodegradasi

Biodegradasi yaitu peme+ahan +emaran organi! oleh a!ti3itas mi!ro"a yang meli"at!an serang!aian rea!si en#imati! %mumnya terjadi !arena senyawa terse"ut diman)aatan se"agai sum"er ma!anan /su"strat, Biodegradasi yang leng!ap dise"ut juga se"agai mineralisasi( dengan produ! a!hirnya "erupa !ar"ondio!sida dan air Proses ini dipa!ai dalam pengolahan lim"ah untu! menjadi 9O4 dan air.o6meta"olisma /+o6meta"olism, yaitu !emampuan mi!ro"a dalam mengo!sidasi atau meta"olisasi suatu senyawa tetapi energi yang dihasil!an tida! dapat diguna!an se"agai sum"er energi untu! pertum"uhan Terjadi ji!a mi!ro"a se+ara !e"etulan menghasil!an suatu en#im yang mampu mendegradasi senyawa tertentu( sehingga di!ata!an en#im terse"ut tida! spesi*!

Biodegradasi Protein

Protein merupa!an !omponen penting atau !omponen utama Protein "er)ungsi se"agai pem"entu! tu"uh( sehingga dalam ma!anan protein "er)ungsi se"agai #at utama yang diguna!an untu! mem"angunKmem"entu! tu"uh%nsur !imia utama protein terdiri dari 9( 7( O dan N -a!a "erdasar!an penyusunnya protein dapat diarti!an Polimer dari "e"erapa asam amino /5K6 4 ma+am, yang terhu"ung dengan suatu i!atan yang dise"ut dengan i!atan peptida( sehingga protein dise"ut juga dengan i!atan Polipeptida /i!atan yang terdiri dari peptida6peptida, Atau protein terdiri dari !ar"o!sil dan Amino( sehingga protein terdiri dari asam6asam amino Asam amino adalah1 asam !ar"o!sil yang mempunyai gugus amino Selanjutnya( !arena protein terdiri dari asam6asam amino( ma!a diperlu!an suatu i!atan untu! menghu"ung!annya yang dise"ut dengan i!atan peptida Biodegradasi sering menim"ul!an !erugian( yaitu menga!i"at!an tim"ulnya "au "usu! dan peru"ahan +ita rasa ma!anan Bau "usu! tim"ul !arena peme+ahan dari "ahan organi! yang mengandung Nitrogen /peptida dan asam amino, Selain itu perom"a!an juga menye"a"!an

"eru"ahnya te!stur dari su"strat atau "ahan pangan 7al ini dise"a"!an oleh !oagulasi protein yang dapat memper+epat pem"usu!an Bahan pangan yang dirusa! "iasanya produ! yang !aya a!an protein dan disimpan pada suhu rendah

Degradasi protein merupa!an suatu proses peme+ahan protein dari i!atan6i!atan yang terdapat di dalamnya Degradasi ini dapat terjadi a!i"at adanya pemanasan atau !ontaminasi dengan #at !imia Pada eu!ariot !e"anya!an gangguan terjadi pada sistem tunggal yang meliputi u"i$uitin dan proteosom %"i$uitin pada degradasi protein memperlihat!an "ahwa !e"eradaan &' protein asam amino yang sangat "erlimpah dan meli"at!an rea!si proteolisis yang tergantung pada energi( dimana energi terse"ut dapat mem"antu proses u"i$uitin dalam degradasi protein Be"erapa penemuan menunju!!an hasil yang positi)  terhadap identi*!asi seri tiga en#im yang menyerta!an mole!ul u"i$uitin "ai! se+ara tunggal maupun "erantai Asam amino lisin pada protein merupa!an salah satu +ontoh mole!ul u"i$uitin yang dapat dijadi!an protein target untu! proses degradasi Suatu protein dapat "ersi)at u"i$uitin tergantung pada !ehadiran atau tida!nya moti) asam amino yang ada di dalam protein yang merupa!an pertanda sinyal !e"erhasilan degradasi protein Sinyal ini tida! memili!i !ara!teristi! yang !omple!s( tetapi ada tipe tertentu yang dapat diguna!an se"agai !ara!teristi!( diantaranya 1

2 N6degron( merupa!an suatu urutan elemen yang dipresentasi!an pada N6terminal atau rantai ujung N pada suatu protein

4 Se!uen PEST( dimana tipe ini merupa!an tipe yang memili!i se!uen internal yang "anya! mengandung prolin /P,( asam glutamat /E,( serin /S,( dan treonin /T,

.omponen yang !edua proses degradasi protein adalah proteosom( yaitu suatu stru!tur di dalam protein "eru"i$uitin Degradasi protein pada eu!ariot dan pro!ariot dapat mengalami per"edaan Eu!ariot memili!i proteosom yang luas( stru!tur multi su"unit dengan se"uah !oe*sien sedimetasi 4'S( mengandung silinder +e!ung 4S dan dua +ap 2F S Pro!ariot memili!i proteosom !urang !e"ih sama dengan u!uran yang sama tetapi !urang !omple!s dan terdiri dari "er"agai salinan yang hanya memili!i dua ma+am protein Proteosom eu!arioti!  juga mengandung 28 tipe "er"eda pada su"unit protein dengan rongga

yang se"agai se"agai pintu masu!( sehingga suatu protein harus direntang!an agar dapat masu! !e dalam proteosom Protein yang telah ter"entang a!an dengan mudah memasu!i proteosom Pem"entangan ini memung!in!an terjadinya proses pengi!atan energi dan terli"at

dalam stru!tur yang sama Setelah pem"entangan ini ma!a protein dapat masu! !e dalam proteosom dan mem"elah menjadi rantai peptida pende! 862 asam amino yang panjang Peptida ini dapat !em"ali !e dalam sitoplasma dan dapat meli"at!an !em"ali pada sintesis protein

Sedang!an denaturasi adalah peru"ahan susunan ruang atau rantai polipeptida suatu mole!ul protein Terjadi peru"ahan atau modi*!asi terhadap stru!tur se!under( tersier( dan !uartener terhadap mole!ul protein( tanpa terjadinya peme+ahan i!atan6i!atan !o3alen .arena itu denaturasi dapat pula diarti!an suatu proses terpe+ahnya i!atan hidrogen( intera!si hidro)o"i!( i!atan garam( dan ter"u!anya lipatan atau wiru mole!ul Protein yang terdenaturasi a!an "er!urang !elarutannya Denaturasi protein dapat dila!u!an dengan "er"agai +ara yaitu oleh panas( p7( "ahan !imia( me!ani! dan se"againya -asing6 masing +ara mempunyai pengaruh yang "er"eda6"eda terhadap denaturasi protein

$atabolisme Protein Stru!tur Protein

Dilihat dari ting!at organisasi stru!tur( protein dapat di!lasi*!asi!an !e dalam empat !elas dengan urutan !erumitan yang "er!urang .elas6 !elas itu adalah 1

Stru!tur primer1 Ini adalah hanya urutan asam amino di dalam rantai protein Stru!tur primer protein dila!u!an oleh i!atan6i!atan /peptida, yang !o3alen

Stru!tur se!under1 7al ini meruju! !e "anya!nya stru!tur heliQ6aa atau lem"aran "erlipatan6B setempat yang "erhu"ungan dengan stru!tur protein se+ara !eseluruhan Stru!tur se!under protein diselenggara!an oleh i!atan6i!atan hidrogen antara o!sigen !ar"onil dan nitrogen amida dari rantai polipeptida

Stru!tur tersier1 7al ini menunju! !e +ara rantai protein !e dalam protein "er"entu! "ulat dile!u!!an dan dilipat untu! mem"entu! stru!tur tiga6dimensional se+ara menyeluruh dari mole!ul protein Stru!tur tersier diselenggara!an oleh intera!si antara gugus6)u)us R dalam asam amino

Stru!tur !uartener Banya! protein ada se"agai oligomer( atau mole!ul6 mole!ul "esar ter"entu! dari pengumpulan !has dari su"satuan yang identi! atau "erlainan yang di!enal dengan protomer

Mungsi Protein1

2 -em"entu! jaringanK "agian tu"uh lain 4 Pertum"uhan /"ayi( ana!( pu"ertas, 0 Pemeliharaan /dewasa,

8 -em"entu! sel darah

 -em"entu! hormon( en#im( anti"ody(dll ' -em"eri tenaga /protein sparing e)e!, & Pengaturan /en#im( hormone,

Proses .ata"olisme Protein1

Para proses !ata"olisme protein asam6asam amino tida! dapat disimpan oleh tu"uh =i!a jumlah asam amino "erle"ihan atau terjadi !e!urangan sum"er energi lain /!ar"ohidrat dan protein,( tu"uh a!an mengguna!an asam amino se"agai sum"er energi Tida! seperti !ar"ohidrat dan lipid( asam amino memerlu!an pelepasan gugus amina Gugus amin ini !emudian di"uang !arena "ersi)at to!si! "agi tu"uh

 Terdapat 4 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino( yaitu1

2 Transaminasi1 En#im aminotrans)erase memindah!an amin !epada @ !etoglutarat menghasil!an glutamat atau !epada o!saloasetat menghasil!an aspartat

4 Deaminasi o!sidati)1 Pelepasan amin dari glutamat menghasil!an ion ammonium Gugus6gugus amin dilepas!an menjadi ion amonium /N785, yang selanjutnya masu! !e dalam si!lus urea di hati Dalam si!lus ini dihasil!an urea yang selanjutnya di"uang melalui ginjal "erupa urin Proses yang terjadi di dalam si!lus urea digam"ar!an terdiri atas "e"erapa tahap yaitu1

• -elalui peran en#im !ar"amoil )os)at sintase I( ion amonium

"erea!si dengan 9O4 menghasil!an !ar"amoil )os)at

• -elalui ra!si ini diperlu!an energi dari ATP

• -elalui peran en#im ornitin trans!ar"amoilase( !ar"amoil )os)at

"erea!si dengan :6ornitin menghasil!an :6sitrulin dan gugus )os)at dilepas!an

• -elalui peran en#im argininosu!sinat sintase( :6sitrulin "erea!si

dengan :6aspartat menghasil!an :6argininosu!sinat Rea!si ini mem"utuh!an energi dari ATPDengan peran en#im

argininosu!sinat liase( :6argininosu!sinat dipe+ah menjadi )umarat dan :6arginin

Dengan peran en#im arginase( penam"ahan 74O terhadap :6arginin a!an menghasil!an :6ornitin dan urea

Meanisme Reasi protein

Protein adalah "iomole!ul !omple!s dengan "erat mole!ul tinggi yang disusun oleh residu6residu asam amino yang satu sama lain dii!at!an dengan i!atan peptida =adi protein merupa!an nutrien yang !aya nitrogen( oleh !arena itu protein merupa!an nitrogen utama "agi semua ma!hlu! hidup .ele"ihan asupan protein tida! disimpan dalam tu"uh tetapi di"uang dalam "entu! senyawa nitrogen Pada "a" ini hanya a!an di"ahas +ara nitrogen dilepas!an dari asam amino dan di!on3ersi menjadi ureum

Di dalam semua "entu! !ehidupan( peme+ahan dan resistensi semua protein sel merupa!an proses *siologis yaitu "erlangsung terus menerus Setiap harinya manusia mengganti!an 2  4  dari protein total tu"uh !hususnya protein otot & ?  asam amino yang "erasal dari peme+ahan protein( diguna!an !em"ali untu! sintesis protein "aru Nitrogen pada 4  4  asam amino sisanya di"uang "ai! dalam "entu! ureum( amonia atau asam urat tergantung !elompo! organismenya

.ata"olisme protein intraseluler di!atalisis oleh en#im protease yang menghidrolisis i!atan peptida internal protein melepas!an peptida yang le"ih pende! Selanjutnya oleh en#im aminopeptidase dan !ar"o!sipeptidase se+ara terang!ai memutus!an i!atan peptida pende! dari ujung amino dan !ar"o!sil 7asil a!hirnya adalah asam amino "e"as

Pada sel6sel eu!arioti!( terdapat dua jalan utama peme+ahan protein intraseluler Peme+ahan protein e!straseluler /protein yang teri!at pada mem"ran sel, dan protein intrasel yang "erusia panjang "erlangsung melalui "er"agai proses yang tida! tergantung ATP dan terjadi di dalam lisosom Se"ali!nya untu! peme+ahan protein yang a"normal dan protein yang "erumur pende! lainnya "erlangsung di dalam sitosol dan mem"utuh!an ATP