Pencernaan Protein. (ikatan peptida adalah ikatan amida)

Transkripsi

1 Metabolisme Protein dr. Syazili Mustofa, M.Biomed Lektor mata kuliah Ilmu Biomedik Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler Fakultas Kedokteran Universitas Lampung

2 Pencernaan Protein Tujuan : untuk menghidrolisis semua ikatan peptida sehingga menghasilkan asam amino bebas. No chemical digestion of protein occurs in the mouth. (ikatan peptida adalah ikatan amida)

3 Digesti Protein HCl dalam lambung akan mendenaturasi protein makanan (ph lambung 1 2). Lambung juga mensekresikan pepsinogen, yang akan diaktifkan oleh asam untuk menjadi pepsin. Pepsin stabil dan aktif pada ph 1 2, pepsin menghidrolisis beberapa ikatan peptida pada protein yang terdenaturasi sehingga menjadi polipeptida yang lebih kecil.

4 Denaturasi Protein Figure 6.5

5 Asam amino esensial dan nonesensial

6 Pencernaan Protein Enzim proteolitik/protease sebagian besar disekresikan dalam bentuk inaktif (zimogen) Masing-masing enzim memiliki spesifisitas berbeda sehingga harus bekerja sama membentuk asam amino

7 E N D O P E P T I D A S E Memutuskan ikatan peptida pada gugus karboksil yang dibentuk asam amino aromatik atau asam Memutuskan ikatan peptida yang dibentuk asam amino lisin atau arginin Memutuskan ikatan peptida yang cenderung pada asam amino hidrofobik atau asam Memutuskan ikatan peptida pada asam amino rantai sisi pendek dan elastin EKSO- Karboksipeptidase A melepaskan asam amino hidrofobik, karboksipeptidase B melepaskan asam amino basa

8 Pencernaan Protein di Lambung

9

10 Lanjutan Pengaktifan pepsinogen bersifat autokatalitik Pepsin sebagai endopeptidase

11

12

13 Pencernaan Protein oleh Enzim Pankreas bikarbonat

14 Pencernaan Protein di Usus Halus

15 Enzim permukaan sel usus halus

16 Penyerapan Asam Amino Asam amino diserap lumen usus halus/ginjal melalui transpor aktif sekunder yang tergantung Na + melalui difusi berfasilitas Paling sedikit terdapat 6 macam transporter pembawa asam amino yang tergantung Na + pada brush border Pada saat kelaparan, epitel usus menyerap asam amino dari darah (bersifat 2 arah)

17

18

19 Penyerapan Asam Amino Asam amino diserap lumen usus halus/ginjal melalui transpor aktif sekunder yang tergantung Na + melalui difusi berfasilitas Paling sedikit terdapat 6 macam transporter pembawa asam amino yang tergantung Na + pada brush border Pada saat kelaparan, epitel usus menyerap asam amino dari darah (bersifat 2 arah)

20 Lanjutan

21 Lanjutan

22 Lanjutan Siklus γ-glutamil Asam amino bereaksi dengan glutation (γglutamil-sistenilglisin) yang dikatalis oleh transpeptidase pada membran sel usus halus/ginjal

23 Food combo s that have all AA s make complete protein

24

25

26

27 METABOLISME PROTEIN / ASAM AMINO

28 KEADAAN KENYANG (FED)

29

30 NASIB NITROGEN (N) ASAM AMINO REAKSI TRANSAMINASI Pada reaksi transaminasi, Gusus amino dari suatu asam amino menjadi gugus amino pada asam amino kedua *Reaksi ini berperan dalam pembentukan dan penguraian asam amino

31 Pengeluaran Nitrogen (N) As Amino Sebagai Amonia

32 Siklus Urea

33 Degradasi Protein Intraseluler Jalur Lisosom, Ubiquitin-Proteasome, Kalpain

34 Fungsi dari degradasi protein intraseluler Eliminasi kerusakan protein Protein displaced Retro-translocation Degradasi protein asing

35 Mekanisme Degradasi Protein Intraseluler

36 Macroautophagy

37 Jalur Ubiquitin-Proteasome Merupakan jalur utama yang bertanggung jawab untuk memecah protein berusia pendek di sel mamalia Ubikuitinilasi adalah sebuah modifikasi protein post- Translasi yang sangat penting. Agar secara efisien dapat di degradasi, substrat harus diikat oleh sebuah poliubikuitin yang sekurangkurangnya terdiri dari 4 ubikuinon.

38 Dua langkah utama dalam jalur ini two main steps in the pathway 1. Penempelan rantai poliubiquitin ke substrat 2. Degradation protein oleh proteasome 26S.

39 Ubikuitin Ubikuitin terdiri dari 76 asam amino situs penempelan target protein adalah diujung C- terminus Ikatan dibentuk dari rantai samping lisin pada protein target Penempelan dibentuk dari susunan enzim (E1, E2, E3, E4)

40

41 Enzim pada Ubikuitin E1: ubiquitin-activating enzyme. Terdapat dalam 2 isoform (110 dan 117 kda) yang diturunkan dari sebuah gen tunggal yang dapat ditemukan pada nukleus dan sitosol. E2: Ubiquitin-conjugating enzymes. E2 adalah superfamily yang berhubungan dengan protein. Terdapat kira-kira 11 E2 pada yeast, sedangkan E2 terdapat pada mamalia.

42 E3s: Ubiquitin-protein ligases. E3s memainkan peran kunci pada jalur ubikuitin, E3 bertanggungjawab pada pengenalan dan seleksi susbstrat protein target E4: Mengkatalis polimerisasi dari rantai poliubikuitin.

43 Bagaimana Aktivasi Ubikuitin? 1. Ujung terminal pada COOH ubikuitin membentuk ikatan tioester dengan SH pada E1, dalam suatu reaksi yang digerakan oleh konversi ATP menjadi AMP dan PPi 2. Reaksi pertukaran tioester memindahkan ubikuitin aktif pada E2 3. E3 mengkatalis pengalihan ubikuitin kepada guguf e- lisil pada protein yang menjadi sasaran

44

45 Proteosom Proteosome pada eukaryotik adalah kompleks protein yang besar (2000 kda) yang terdiri dari core dan cap Degradasi hampir dari seluruh protein intrasel, nukleus dan membran protein, (> 90 %) Seluruh protein target harus terlebih dahulu ditandai oleh ubikuitin, Ubiquitin tidak hancur, melainkan akan di daur ulang

46 Penampang Skematik Proteosom core merupakan partikel yang tersusun atas 4 lingkaran (masing-masing terdapat 7 sub bagian) Terdapat 2 subunit α and β (25 kda) Struktur dari setiap Subunit adalah sama, tetapi sekuens nya berbeda. Hanya subunit β yang memiliki sifat katalitik.

47 The Structure of Proteasome

48 Mekanisme Kerja Proteosom panjang peptida yang dihasilkan sekitar 3 23 asam amino, rata- rata 7-9 asam amino.

49

50 Kalpain