APARATUS GOLGI (BADAN GOLGI)
Model 2 Cisternal Progression/ Maturation
C. Vesikel COPII (Coatomer Protein Complex II)
Merupakan vesikel transpor protein dari RE Kasar ke Golgi. Dalam proses pembentukan vesikel ini melibatkan protein Sar1 yang berikatan dengan GDP. Protein ini berasal dari sitosol, tidak aktif dan mudah larut.
Selanjutnya Sar1 akan melekat ke membran donor (yaitu membran RE) dengan bantuan Sar1-GEF/ Sec12. Pada saat berikatan dengan Sar1-GEF/
Sec12, GDP akan ditambah satu fosfat menjadi GTP yang menyebabkan Sar1 menjadi aktif dan melekat ke membran donor. Selanjutnya protein adaptor Sec24 dan Sec23 yang merupakan bagian mantel dalam dari COPII akan mengikat masing-masing reseptor kargo (yang telah membawa protein kargo) dan Sar1-GTP. Selanjutnya bagian mantel luar (sec13/31) akan mengikat komplek protein mantel dalam tadi dan terbentuklah vesikel COPII. Pada saat vesikel akan segera sampai ke membran target, maka GTP pada Sar1 akan terhidrolisis sehingga menyebabkan mantel COII dan Sar1 akan lepas.
71 Protein kargo yang dibawa oleh vesikel COPII merupakan protein yang mudah larut dan memiliki sinyal keluar (exit signal). Namun selain protein kargo juga terdapat protein residen RE yang juga mudah larut dan juga memiliki sinyal keluar (biasanya berupa KDEL). Protein residen tersebut akan diangkut oleh protein reseptor sinyal (biasanya berupa protein reseptor KDEL). Protein residen dan protein reseptor sinyal terangkut oleh vesikel COPII bersama protein kargo dan harus dikembalikan ke RE.
Pengembaliannya dilakukan oleh vesikel COPI.
72
Tipe-tipe Sinyal Keluar, Reseptor Sinyal Dalam Jalur Transport Vesikel dan Protein Penyusun Mantel Vesikel
73 Vesikel Ke Membran Target
Setelah mantel sebuah vesikel lepas maka hanya tersisa reseptor kargo yang berikatan dengan molekul kargo dan v-SNARE protein. V-SNARE protein merupakan salah satu protein yang bertugas untuk meleburkan vesikel dengan membran target. Sebelum ke membran target protein Rab yang merupakan monomerik GTPase melekat pada vesikel. Protein Rab telah mengikat GTP yang nanti digunakan sebagai energi. Selanjutnya vesikel yang telah berikatan dengan Rab-GTP akan ditangkap oleh efektor Rab (disebut protein tethering). Efektor Rab merupakan protein motor. Setelah ditangkap maka efektor Rab ini akan mengarahkan vesikel dekat dengan membran. v-SNARE pada vesikel akan berikatan dengan t-SNARE (trans-SNARE) yang berada di membran target. Lebih lanjut, proses fusi dimulai, GTP akan melepaskan satu fosfat dan Rab-GTP lepas dari vesikel membentuk Rab-GDP yang selanjutnya diikat oleh protein GDI. Rab- GDP tersebut tidak aktif.
74 Jenis protein Rab dan pada Organel apa yang dituju
Gerakan kelompok-kelompok pembentuk vesikel Golgi (vesicular tubular cluster) dihubungkan oleh mikrotubulus dengan protein motor aktin.
75 4. PEMROSESAN OLIGOSAKARIDA DI GOLGI
Terdapat dua kelas N-linked oligosaccharides yaitu (1) complex oligosaccharides (yang memiliki 5 GlcNAc, 3 Manosa, 3 Galaktosa dan 3 NANA) dan (2) high-mannose oligosaccharides (mengandung banyak Manosa), yang menempel pada Glikoprotein Mamalia. Bentuk core atau intinya yaitu 2 GlcNAc dan 3 Manosa. Perhatikan gambar.
Mekanismenya:
N-linked oligosaccharides pada lumen RE akan kehilangan Glukosa dan Manosa. Pelepasan glukosa dikarenakan enzim Glukosidase I dan II, sedangkan kehilangan Manosa dikarenakan enzim RE Manosidase. Selanjutnya ditransfer ke lumen Golgi. Pada lumen Golgi beberapa Manosa kembali dilepas dengan bantuan enzim Golgi Manosidase I membentuk high-mannose oligosaccharides.
Kemudian GlcNAc ditambahkan. Penambahan ini melibatkan UDP (Uridine diphosphate/ uracil-diphosphate) yang merupakan nukleotida yang berperan dalam metabolisme gula. Oligosakarida dengan penambahan GlcNAc tersebut masih sensitif terhadap serangan higly spesific Endoglycosidase (Endo H).
Selanjutnya Manosa akan kembali dilepas dengan bantuan enzim Golgi Manosidase II, dan terbentuklah Bentuk core/ inti Oligosakarida yang telah resisten terhadap serangan Endo H. selanjutnya GlcNAc dan Galaktosa ditambahkan dengan bantuan UDP. Selain itu ditambahkan pula NANA dengan bantuan CMP (Cytidine monophosphate) yang juga merupakan nukleotida yang berperan dalam proses metabolisme. Akhirnya terbentuklah complex oligosaccharides.
76
Penambahan atau pengurangan Manosa, Glukosa, GlcNAc, Galaktosa dan NANA (asam sialik) pada berbagai daerah Golgi (Cis, Medial, Trans) dapat dilihat pada gambar berikut:
Selain N-Linked, Golgi memberi Glikosilasi O-Linked pada Mucin (glikoprotein pada sekresi mucus/ lendir contohnya: epitel) dan Proteoglycan core proteins yang dimodifikasi menjadi Proteoglycans (yang merupakan matriks ekstraseluler sel hewan) dari rantai glycosaminoglycan (panjang, polimer disakarida yang tidak bercabang). Gula yang ditambahkan ke glycosaminoglycan sangat sulfat karena ada penambahan sulfat yang disebut Sulfation/ Sulfasi yang berperan penting untuk memperkuat interaksi protein-protein.
77
Protein yang digunakan untuk membentuk Lisosom berbeda dari protein- protein yang lain. Perbedaannya yaitu terdapat ada penambahan fosfat (P) pada posisi no.6 residu Manosa. Penambahan ini disebut dengan fosforilasi yang terjadi di daerah Cis Golgi Network (CGN). Perhatikan gambar berikut.
Spingomyelin juga disintesis di Golgi oleh transfer kelompok fosforilkolin, dari fosforilkolin ke ceramide.
Tempat sintesisnya yaitu di permukaan lumen golgi dan terdapat penambahan karbohidrat pada proses.
78 Pemrosesan Oligosakarida pada daerah-daerah Golgi dapat diamati pada gambar berikut.
SOFT SKILL:
Golgi diibaratkan sebagai “Kantor Pos” nya Sel, yang memodifikasi, mensortir, mengemas, dan mengantarkan molekul-molekul, manusia jg seharusnya bisa menjadi Kantor Pos Kebaikan, yg bukan hanya menerima tapi jg mengantarkan molekul-molekul kebaikan
EVALUASI 1. Identifikasilah bagian-bagian Golgi berikut:
79
REFERENSI
Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. 1989. Molecular Biology of The Cell 2nd ed. New York: Garland Publ., Inc.
Bolsover RS et al. 2004. Cell Biology-A Short Course. New York: John Willey &
Son.
Campbell, Recece, Mitchell. 2002. Biologi [Terjemahan]. Jakarta: Erlangga.
Sheller P. 1980. Cell Biology, Struktur Biochemistryand Function. New York:
John Willey & Son.
Turner PC et al. 2000. Molecular Biology. Liverpool: Springer.
Thorpe NO. 1984. Cell Biology. New York: John Willey.
Wolfe SL. 1985. Cell Ultrastucture. Belmont: Waardsworth Publishing Company.
Referensi Internet terkait
2. Jelaskan struktur-struktur yang membentuk Golgi dan identifikasilah struktur mana yang merupakan struktur khas dan pembeda dari organel yang ada pada sistem endomembran.
...
...
3. Jelaskan tiap fungsi dari Golgi dan buat peta konsepnya.
...
...
4. Analisilah bagaimana Golgi dapat menjalankan fungsinya dengan baik, jika terjadi kerusakan di Golgi, hal apa saja yang akan terjadi?
...
...
5. Bagaimana komunikasi Golgi dengan organel dalam sel. Jelaskan.
...
...
80
Kompetensi Dasar:
Mahasiswa mampu mendeskripsikan struktur dan fungsi Organel Sel (RE;
Badan Golgi; Lisosom dan Badan Mikro; Mitokondria; Kloroplas; Ribosom dan sintesis protein; Sitoskeleton; Nukleus)
Tujuan Pembelajaran:
1. Mengidentifikasi struktur Lisosom dan Badan Mikro
2. Mendeskripsikan, menginterpretasikan dan menganalisis fungsi Lisosom dan Badan Mikro
Apa yang akan kita pelajari:
1. Struktur Lisosom 2. Fungsi Lisosom 3. Biogenesis Lisosom 4. Struktur Badan Mikro 5. Fungsi Badan Mikro 6. Biogenesis Badan Mikro