Sifat dan Struktur Asam Amino

(1)

KI3061

K04. 21 Februari 2024

(2)

1. Nilai pKa asam amino dengan rantai samping: CH₂-C₆H₅ berturutan adalah 1,8 dan 9,1. Tentukan muatan asam amino ini pada pH 10 2. Gambarkan struktur asam amino di atas

3. Hitung pI asam amino ini

4. Bandingnya kelarutan asam amino di atas dengan asam amino dengan lambang satu huruf R, manakah yang lebih larut, jelaskan

SOAL LATIHAN

(3)

(4)

(5)

• Ikatan kovalen

• Ikatannya “semi double”

• Bidang datar dan kaku

• Gugus samping di sekitar ikatan peptida umumnya trans

• Ikatan di sebelah ikatan peptida mudah berputar

(6)

Struktur Sekunder Protein

Turn = belokan

Ikatan hidrogen pada

“tulang punggung” polipeptida

(7)

Detail mengenai ikatan hidrogen yang melibatkan protein dalam sel

(8)

Struktur heliks protein dengan berbagai

penampakan

Tampak atas Tampak samping

Tampak atas untuk menunjukkan interaksi i dan i+4

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

= Residu penyusun polipeptida

Residu yang berada di luar area warna biru adalah residu-residu yang

strukturnya tidak sesuai dengan ketentuan

Ramachandran Plot atau dikenal dengan area

terlarang.

Struktur yang dapat

diterima database protein mengandung kurang dari 5%

residu yang berada di area terlarang Ramachandran Plot

(14)

(15)

(16)

Fenomena kondisi rambut: Smoothing and Rebonding

(17)

PDB ID: 2DUL Metil transferase

• Terdiri dari 1 untai polipeptida

• Struktur primer dengan ikatan peptida,

• Struktur sekunder dengan ikatan hidrogen rantai utama polipeptida

• Interaksi lemah antar rantai samping (R) asam amino pembentuk polipeptida:

 Ikatan hidrogen

 Interaksi ionik

 Interaksi hidrofobik

 Ikatan sulfida

(18)

(19)

a. Gambar kartun dari struktur 3D Myoglobin b. Gambar “surface” struktur Myoglobin

(20)

a. Gambar kartun dari struktur 3D hemoglobin yang terdiri dari 4 rantai polipeptida berbeda (hetero-tetramer)

b. Gambar “surface 4 untai polipeptida pembentuk hemoglobin.

(21)

Struktur Kuaterner Protein

• Aquaporin protein integral membran

• Prof. Peter Agre pertama kali isolasi di 1990 dan meraih Nobel Kimia di 2003

• 3 fungsi aquaporin dan 13 subtipe AQP

• Landasan perkembangan ilmu

(22)

Fungsi Protein

&

Enzim

KI3061 K05 TPP 21 Februari 2024

(23)

 Katalisis – enzymes

 Struktural – keratin

 Racun – bisa ular, ricin

 Gerak – aktin, myosin

 Pertahanan – antibodi

 Signaling: GPCR, hormone – insulin

 Penyimpanan – benih and telur

 Transport – hemoglobin, Na+/K+ ATPases

23

Fungsi

Protein

(24)

24

(25)

(26)

(27)

Struktur Serat vs Struktur Globular

(28)

Functional Protein Structures

(29)

•Diamati keberadaannya sejak 1700-an

•Penemuan diastase (campuran amilase) pada 1833

•Istilah enzim dikemukaan pertama kali pada 1877 Frederick W Kuhne dan diisolasi oleh Eduard

Buchner melakukan cell-free fermentation (Nobel Kimia 1907)

•Isolasi dan kristalisasi urease 1926 oleh James

Sumner (Nobel Kimia 1946), postulat: semua enzim adalah protein

(30)

Enzim

• Enzim: salah satu jenis protein yang berfungsi sebagai katalis reaksi-reaksi sistem di dalam sel.

• Karakteristik enzim adalah catalitic power dan spesifisitas.

• Enzim hanya menentukan laju dan BUKAN merubah energi reaksi

(31)

(32)

(33)

(34)

Apo vs halo

Enzyme

(35)

1. Nama substrat yang akan dikatalisis ditambah akhiran ase (umumnya untuk kelompok hidrolase

Contoh: enzim yang mengkatalisis pemutusan ikatan peptida pada protein memiliki nama protease

2. Berdasarkan jenis reaksi yang dikatalisis oleh enzim

Contoh: metil transferase adalah enzim yang fungsinya

mengkatalisis proses transfer metil ke protein/makromolekul lain 3. Nama dagang (tidak ada aturan baku)

Contoh: lisozim (karbohidratase), pepsin (protease)

(36)

(37)

Vandenberghe dkk, 2020

Advances in Enzyme Catalysis & Tech (Book)

(38)

Klasifikasi hidrolase (EC 3)

(39)

H

Reaktan

Produk Lintasan tanpa

katalis

Koordinat reaksi

Energi potensial

E_a

Lintasan dengan tambahan katalis

Peran Enzim

(40)

E + S ⇄ ES ⇄ EP ⇄ E + P

E = Enzim S = Substrat

ES = kompleks enzim-substra EP = kompleks enzim-produk P = produk

E + S ⇄

^k1

ES

k-1

ES ⇄

^k2

E + P

k-2

(41)

substrat Substrat

“mendatangi”

Enzim Kompleks

Enzim-substrat

Konversi substrat menjadi produk

(42)

Latihan Soal

(43)

Pertanyaan-pertanyaan berikut adalah terkait struktur protein.

a. Ujung N dan ujung-C ditentukan oleh nomor………..

b. Gambar ini merepresentasikan level struktur protein………..

c. Nama struktur B adalah………..

d. Jelaskan interaksi antar molekul yang terdapat pada Gambar B (kotak) jika gugus samping E adalah (CH₂)₂-COOH, I adalah CH(CH₃)-(CH₂)₂, T adalah CH(OH)CH₃, N adalah CH₂CONH₂, V adalah CH(CH₃)₂ dan S adalah CH₂-OH

e. Jika protein ini adalah protein manusia, jelaskan fenomena yang terjadi pada protein saat

manusia mengalami demam

f. Jika struktur protein di atas banyak mengandung residu asam amino W dan Y, jelaskan metode untuk mengarakterisasi konsentrasi larutan protein ini

(44)