4. protein

PROTEINTeti Estiasih

PERHATIKAN PRODUK PANGAN BERIKUT

Yupi Jelly Keju Puding gelatin

Kaldu ayam

Busa PutihTelur Tahu

Teti Estiasih PS ITP THP FTP - UB

PROTEIN

Seperti polipeptida, protein terdiri dari AA yang dihubungkan melalui ikatan peptida

Protein dapat mengandung komponen lain selain AA

Phosphoprotein: mengandung ester fosfat, contoh kasein dan fosvitin

Glikoprotein: mengandung karbohidrat, contoh kolagen, protein serum darah, putih telur

Lipoprotein: protein berikatan dengan lipid, misal HDL-kolesterol


Struktur Protein - ikatan

5 ikatan atau gaya yang menentukan struktur protein

Ikatan peptida -CO-NH-

Ikatan hidrogen -H------H-

Ikatan disulfida -S-S-

Ikatan ionik Glu----Lis

Gaya hidrofobik Val----Phe


STRUKTUR PROTEIN

Struktur Primer

Struktur Sekunder

Struktur Tersier

Struktur Kuarterner


Struktur Protein

Primer

Sekunder

Tersier

Kuaterner

Assembly

Folding

Packing

Interaksi

S T

R U

KT

U R

P

R O

S E

S


STRUKTUR PRIMER

Merupakan struktur linear yang terdiri dari urutan asam amino

yang terikat secara kovalen melalui

ikatan amida yang disebut ikatan

peptida

Ikatan peptida terbentuk antara karbonil asam amino ke-i dengan

-amino asam amino ke-i+1 dengan melepaskan air

Semua AA dalam konfigurasi L


Jika jumlah AA dalam protein adalah n maka akan terdapat ikatan peptida sejumlah n-1

Ujung rantai dengan gugus amino bebas disebut ujung N atau N-terminal

Ujung rantai dengan gugus karboksil bebas disebut ujung C atau C-terminal


2. Struktur Sekunder

Merupakan struktur ruang dari rantai polipeptida dalam bentuk keteraturan unit

AA yang berulang

Secara umum ada 2 struktur sekunder:a. Struktur heliks, yaitu -helix, 310-helix, and -helix

b. Struktur sheet, misal: beta pleated sheet

c. Struktur random coil


Struktur Sekunder

Sifat kimia gugus karboksil dan amino dari seluruh asam amino memungkinkan pembentukan ikatan hidrogen yang membentuk struktur sekunder

Gugus R berpengaruh besar terhadap struktur sekunder (misal: proline )

Heliks dan beta sheet merupakan struktur sekunder yang teratur

Struktur sekunder yang tidak teratur ada dan berpengaruh terhadap fungsi biologis protein


Struktur Sekunder


a. Struktur Heliks

Merupakan struktur sekunder yang paling umum

Biasanya right-handed -helix karena left-handed -helix tidak sesuai untuk L asam amino


- helix

Bentuk dijaga oleh ikatan hidrogen antara gugus C=O dan N-H dalam rangka polipeptida

Gugus R mengarah keluar

From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997) Biochemistry and Molecular

Biology. Oxford: Oxford University Press. p28


15

Alpha Heliks

Ada 3.6 residu asam amino per putaran


b. - sheet

Struktur terbentuk oleh ikatan

hidrogen antara

gugus C=O dan

N-H dalam rantai

polipeptida

Gugus R berada di atas atau di

bawah rantai From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997) Biochemistry and Molecular

Biology. Oxford: Oxford University Press. p29


17

Beta Sheet


ANTIPARALEL PARALEL


Beta Pleated Sheet


Pharm201 Lecture 1 2010 20

Beta Sheet

Terbentuk dari rantai-rantai polipeptida yang berdekatan


c. Random coil

Tidak benar-benar struktur acak, tetapi struktur tidak mempunyai keteraturan atau mempunyai unit yang berulang Random coil suatu protein

mempunyai struktur tertentu

Umumnya mempunyai wilayah penghubung (connecting loop region)

Struktur ditentukan oleh ikatan dari gugus R (tidak selalu dalam bentuk ikatan hidrogen)

From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997)

Biochemistry and Molecular Biology.

Oxford: Oxford University Press. p27


Random Coil


Struktur Tersier Protein

Struktur sekunder berlipat dan mengatur dirinya membentuk struktur

tersier Biasanya bentuk globular

Struktur tersier distabilisasi oleh ikatan antara gugud R (rantai samping)


Jenis Struktur Tersier

Protein serat (fibrillar, fibrous, atau scleroproteins

Protein globular atau protein yang berlipat (folded)

Contoh:

Globular: protein putih telur

Serat: protein kolagen

Struktur tersier (spiral: -heliks, panah: pleated sheet) dari rantai hemoglobin (a), triosephosphate isomerase (b) dan

carboxypeptidase (c)

Struktur Tersier

Non-linear

3 dimensi

Menyeluruh tetapi terbatas pada satu polimer asam

amino

Terbentuk dan distabilisasi oleh ikatan hidrogen,

kovalen, gaya hidrofobik

pada bagian dalam dan

bagian hidrofilik di luar


Struktur Tersier

Residu AA hidrofobik di bagian dalam

Residu AA hidrofilik di bagian permukaan/luar

Ikatan yang menstabilisasi

Ikatan hidrogen

Ikatan disulfida

Ikatan ionik

Gaya hidrofobik

Struktur Tersier - Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen

bersifat lemah dan

mudah putus

sehingga mudah

mengalami reformasi

Memungkinkan

struktur berubah

Menghasilkan sifat

fungsional molekul

protein

Hydrogen

bond


Struktur tersier Ikatan disulfida

Ikatan kovalen antar atom sulfur

pada dua asam

amino sistein

From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997)

Biochemistry and Molecular Biology. Oxford:

Oxford University Press. p32


Struktur Tersier Ikatan Ionik

Ion pada gugus R membentuk

jembatan garam

(salt bridges)

melalui ikatan

ionik

From: Summerlin, LR. (1981) Chemistry for the Life Sciences. New

York: Random House, p459


Struktur Tersier Gaya Hidrofobik

Gaya tarik antara gugus R non polar

Sangat lemah akan tetapi banyak interaksi

hidrofobik yang terjadi

mengakibatkan stabilisasi

struktur

Menolak molekul atau partikel yang bermuatan

atau polar

Bettelheim & March (1990) Introduction to Organic & Biochemistry

(International Edition) Philadelphia: Saunders College Publishing,

p302


Pharm201 Lecture 1 2010 32

Klasifikasi berdasarkan

Struktur

Globular

Fibrous/Seratmioglobin

Kolagen

Bacteriorhodopsin


Protein Serat Protein Globbular


34

Struktur Kuarterner

Fungsi biologis protein ditentukan oleh beberapa rantai polipeptida atau protein multimerik

Rantai-rantai protein tersebut dapat bersifat sejenis (homodimer) atau berbeda (heterodimer)

Interaksi pada struktur kuarterner sama dengan interaksi yang terdapat pada struktur sekunder dan tersier


Struktur kuarterner merupakan pengaturan ruang protein yang mengandung beberapa rantai

polipeptida

Biasanya dalam bentuk dimer, trimer, tetramer, dll Rantai polipeptida penyusun struktur kuarterner bisa

bersifat sama (homogen) atau berbeda-beda

(heterogen)

Contoh: laktoglobulin merupakan dimer pada pH 5-8, dan oktamer pada pH 3-5, dan monomer pada

pH di atas 8. rantai polipeptida bersifat

identik/homogen

Contoh: hemoglobin bersifat tetramer yang terdiri dari dua jenis polipeptida yairu rantai dan


Struktur Kuarterner Hemoglobin


Struktur Kuarterner Protein

Pengaturan beberapa struktur

sekunder menjadi

satu kompleks

protein

Memungkinkan struktur berubah

sebagai respon

terhadap

lingkungan

From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997) Biochemistry and

Molecular Biology. Oxford: Oxford University Press. p27Teti Estiasih PS ITP THP FTP - UB

TUGAS

1. Mengapa protein membentuk struktur

sekunder, tersier, dan kuarterner?

2. Jika protein dihidrolisis dengan asam, struktur

protein mana yang mengalami kerusakan?

3. Mengapa protein serat bersifat tidak larut air?

4. Apa arti denaturasi?

5. Bagaimana sifat kelarutan protein dalam air jika

terdenaturasi?

6. Bagaimana sifat nutrisi protein jika

terdenaturasi?


4. protein

Documents