Struktur dan Fungsi Protein

loading...
Advertisement


loading...

Struktur dan Fungsi Protein

Aktivitas  spesifik protein dihasilkan dari arsitektur tiga dimensi yang rumit, dengan tingkat yang paling sederhana berupa urutan asam-asam amino dari protein tersebut. Frederick Sanger bersama koleganya merupakan perintis dalam penentuan susunan asam amino pada protein. Dia menyelidiki insulin selama kurang lebih 10 tahun. 
Setelah diketahui tentang susunan asam amino suatu polipeptida, apa yang bisa kita pelajari tentang struktur berdimensi tiga protein dan fungsi protein itu sendiri. 
Istilah protein bukan merupakan sinonim dari polipeptida. Bahkan untuk protein yang tersusun oleh polipeptida tunggal masih belum bisa digunakan untuk mengatakan bahwa protein merupakan polipeptida. Hal ini terjadi karena protein bersifat fungsional. Sehingga protein fungsional merupakan protein yang tersusun atas rantai polipeptida yang secara tepat terpuntir, terlipat dan terkumpar menjadi molekul yang unik. Selain itu, struktur tiga dimensi pada protein ditentukan oleh susunan asam amino.
Ketika sel menyintesis suatu polipeptida, rantai tersebut umumnya melipat secara spontan, mengambil bentuk fungsional protein tersebut. Pelipatan ini didorong dan diperkuat oleh pembentukan berbagai macam ikatan diantara bagian-bagian rantai tersebut, yang bergantung pada sekuens asam amino. Banyak protein berbentuk kira-kira seperti bola (protein globular) sedangkan yang lain berbentuk seperti serat panjang (protein fibrosa). Bahkan dalam kedua kategorinya yang luas ini, terdapat variasi yang tak terhitung banyaknya.
Sruktur spesifik protein menentukan bagaimana kerjanya. Pada hampir setiap kasus, fungsi protein bergantung pada kemampuannya mengenali dan berikatan dengan molekul lain. Kecocokan dalam bentuk dan berikatan ini dikenal dengan teori lock and key. Fungsi protein contohnya protein reseptor memiliki fungsi dalam mengidentifikasi dan berasosiasi dengan molekul sinyal tertentu.

Empat tingkat struktur Protein

Untuk memberikan pemahaman tentang fungsi protein, mempelajari struktur protein akan memberikan manfaat yang lebih buat kita. Protein dengan bermacam-macam bentuknya memiliki 3 tiga struktur dasar yang saling tertumpuk. Tiga struktur protein ini dikenal sebagai struktur primer, struktur sekunder dan struktur tersier. Adapun struktur keempat merupakan struktur yang terjadi ketika terdapat protein yang tersusun atas dua atau lebih rantai polipeptida, struktur ini disebut struktur kuartener.

Struktur Primer

Struktur Primer dari protein adalah susunan unik dari asam amino penyusunnya. Keunikan ini menjadi penentu dari protein apa yang akan tersusun dari 20 jenis asam amino. Struktur primer digambarkan sebagai rantai yang tidak terlipat yang tersusun atas asam amino. Sebagai contoh transtiretin yang merupakan berfungsi sebagai protein transport. Transtiretin merupakan protein yang berfungsi dalam mentranspor vitamin A dan salah satu hormon tiroid ke seluruh tubuh. Protein transtiretin merupakan protein globular dalam darah yang tersusun atas 127 asam amino. Susunan asam amino ini tidak terjadi secara acak, akan tetapi terjadi karena adanya informasi genetik yang merancangnya (cari Dogma Sentral).
struktur primer protein

Struktur Sekunder

Sebagian besar protein memiliki segmen-segmen dalam rantai polipeptida yang terkumpar atau terlipat secara berulang dalam pola-pola yang berkontribusibagi bentuk keseluruhan protein tersebut. 
Struktur sekunder merupakan nama lain dari kumparan dan lipatan tersebut. Struktur sekunder terjadi karena adanya ikatan hidrogen di antara bagian-bagian berulang pada backbone polipeptida (bukan rantai samping polipeptida). Atom hidrogen memiliki muatan positif lemah yang karena berikatan dengan nitrogen yang bermuatan negatif yang menimbulkan afinitas terhadap atom oksigen bermuatan negatif parsial pada ikatan peptida dekatnya. Ikatan hidrogen memang terbilang lemah, akan tetapi bayangkan kekuatannya apabila terdapat banyak atom hidrogen yang berikatan disekitar backbone polipeptida.
Sruktur sekunder ini merupakan perwujudan dari fungsi protein yang mengakibatkan adanya protein struktural yang berfungsi dalam menyokong. Contoh dari struktur sekunder adalah protein sutra pada laba-labay yang terjadi banyak ikatan hidrogen dalam struktur asam aminonya sehingga mampu mengalahkan kekuatan benang baja dengan massa yang sama.
struktur sekunder protein

Struktur Tersier

Kumpulan dari struktur sekunder yang menyusun protein disebut sebagai struktur tersier protein. Struktur tersier protein terjadi karena adanya interaksi hidrofobik. Interaksi hidrofobik ini disebabkan oleh hadirnya air dalam pembentukan polipeptida fungsional atau protein. Ketika terbentuk struktur sekunder protein, air yang bersifat polar akan berikatan dengan bagian hidrofilik protein dengan ikatan hidrogen. Kehadiran air yang bersifat polar mengakibatkan asam-asam amino atau bagian protein yang bersifat nonpolar akan mengelompokkan diri dan berdekatan dengan interaksi van der waals. Keseluruhan dari ikatan hidrogen dan interaksi van de waals akan membentuk struktur tersier pada protein sehingga membuat protein menjadi unik.
Selanjutnya, bila kita melihat dari rantai polipeptida yang memiliki gugus sulfihidril seperti pada asam amino sistein, akan terjadi ikatan kovalen yang disebut jembatan disulfida. Ikatan ini terjadi karena dua monomer sistein dirapatkan oleh pelipatan protein.

Struktur Kuartener

Struktur kuartener terjadi karena agregasi atau penyatuan dari beberapa rantai polipeptida menjadi satu makromolekul fungsional. Hal ini terjadi karena adanya penambahan molekul atau zat tertentu pada 2 atau lebih rantai polipeptida tersebut saat terjadi pelipatan. Contoh pada hemoglobin, terdapat struktur nonpolipeptida yaitu satu atom besi.
struktur tertier dan kuartener protein
About these ads
Struktur dan Fungsi Protein | Harian Netral | 4.5