Protéin

Protéin mangrupa sanyawa organik kompléks nu beurat molékulna gedé sarta diwangun ku asam amino nu disambungkeun ku beungkeut péptida. Protéin ésénsil pikeun struktur jeung pungsi sakabéh sél hirup, ogé virus. Loba protéin nu mangrupa énzim atawa subunit énzim. Protéin séjén maénkeun pungsi struktural atawa mékanis, kayaning nu ngabentuk urat jeung sandi "sitoskeleton". Protéin ogé mangrupa sumber asupan pikeun organisme nu teu ngahasilkeun énergina sorangan tina cahya panonpoé.

Protéin béda jeung karbohidrat utamana tina kandunganana nu loba nitrogén sarta saeutik walirang di sagigireun karbon, oksigén, jeung hidrogén. Protéin mangrupa unsur utama mahluk hirup sarta mangrupa salah sahiji golongan molekul utama nu diulik dina biokimia; munggaran kapanggih ku Jons Jacob Berzelius taun 1838.

Struktur

Protéin mangrupa ranté asam amino nu nilep jadi struktur 3-diménsi nu has. Bentuk nu ngawujud tina tilepan alami protéin disebutna bentuk asal, nu ditangtukeun ku urutan asam aminona. Biokimiawan ngabédakeun struktur protéin jadi opat:

Struktur primér: urutan asam amino
Struktur sékundér: substruktur nu kapola--héliks alfa jeung lambar béta—atawa bagéan ranté nu dianggap teu mibanda bentuk stabil. Struktur sékundér sipatna lokal, hartina bisa aya sababaraha motif sékundér dina hiji molekul protéin
Struktur térsiér: the overall shape of a single protein molecule; the spatial relationship of the secondary structural motifs to one another
Struktur kuarternér: bentuk atawa struktur nu dihasilkeun tina ngahijina sababaraha molekul protéin, biasana disebut subunit protéin subunit, nu pungsina minangka bagéan tina himpunan nu leuwih badag atawa kompléks protéin.

Tambahan pikeun hambalan-hambalan struktur ieu, protéin bisa géséh antaran sababaraha struktur nu sarupa dina ngajalankeun pungsi biologisna. Dina kontéks susunan ulang ieu, struktur térsiér atawa kuarternérna biasa disebut minangka "konformasi", sedengkeun transisi di antarana disebut parobahan konformasi.

Struktur primér ngawujud ku beungkeut péptida kovalén, nu dijieun nalika translasi. Struktur térsiér ngawujud ku ayana beungkeut hidrogén, interaksi hidrofobik, interaksi ionik, jeung/atawa beungkeut disulfida.

Prosés nalika struktur nu leuwih luhur ngawujud disebutna tilepan protéin (protein folding) nu mangrupa kosékuénsi tina struktur primér. Najan polipéptida bisa mibanda leuwih ti hiji konformasi nilep nu stabil, unggal konformasi mibanda aktivitas biologis masing-masing, sarta ngan hiji konformasi nu dianggap konformasi aktif atawa asal.

Dua tungtung ranté asam amino disebutna terminal karboksi (terminal-C) jeung terminal amino (terminal-N) dumasar ayana gugus bébas na tungtungna.

Bang Data Protéin (The Protein Data Bank, PDB)

Struktur protéin bisa ditangtukeun ku kristalografi sinar-X, résonansi magnetik inti (nucléar magnetic resonance, NMR), jeung difraksi neutron. Struktur protéin nu diungkab ku métode ieu biasana disimpen di Bank Data Protéin nu bisa diaksés kalawan bébas di http://www.rcsb.org. Nepi ka Juni 2004, ampir 25,000 struktur protéin geus disimpen di dinya. Ieu pangkalan data ogé nyimpen struktur asam nukléat kayaning DNA jeung RNA, sarta saeutik data karbohidrat.

Fungsi

Protéin milu sacara praktis na unggal fungsi nu dipigawé ku sél, kaasup pangaturan fungsi sélular kayaning transduksi sinyal jeung métabolisme. Pikeun conto, katabolisme protéin merlukeun ukur sababaraha énzim nu diistilahan protéase.

Mékanisme pangaturan protéin

Rupa-rupa molekul jeung ion bisa meungkeut sisi spésifik dina protéin. Sisi ieu disebutna sisi pameungkeut nu némbongkeun spésifisitas kimiawi. Partikel nu kabeungkeut disebutna ligan. Kakuatan beungkeutan protéin-ligan mangrupa sipat sisi pameungkeut nu dikenal minangka afinitas.

ku sabab protéin milu sacara praktis na unggal fungsi nu dipigawé ku sél, mékanisme pikeun ngatur fungsi ieu gumantung ka kumaha ngatur aktivitas protéin. Pangaturan bisa mangrupa ngatur bentuk atawa kadar protéinna. Sababaraha bentuk pangaturan di antarana:

Modulasi allostérik: nalika bengkeutan hiji ligan na hiji situs na protéin mangaruhan beungkeutan ligan na situs séjén.
Modulasi kovalén: nalika modifikasi kovalén hiji protéin mangaruhan beungkeutan hiji ligan atawa sababaraha aspék séjén pungsi protéin.

Kabinékaan

Protéin umumna mangrupa molekul badag, aya nu beurat molekularna nepi ka 3,000,000 (protéin otot titin mibanda subunit ranté tunggal 27000 asam amino). Ranté panjang asam amino kitu nu disebut sacara umum minangka protéin, nu pondok mah biasa disebut "polipéptida," "péptida", atawa "oligopéptida" (jarang kasebut). Watesan pangbédana teu tangtu, najan polipéptida leutik kamungkinanana pikeun mibanda struktur tersiér sarta loba nu lumaku sarupaning hormon (saperti insulin) batan minangka énzim atawa unsur struktural.

Sacara umum protéin digolongkeun kana serat (filaméntos) leyur atawa nu patali-mémbran (tempo protéin membran integral). Ampir sakabéh katalis biologis nu dipikawanoh minangka énzim mangrupa protéin (sababaraha untuyan RNA dina ahir abad ka-20 geus ditunjukkeun mibanda sipat katalitik ogé). Panukeur (exchanger) sarta kanal ion patali-membran nu mindahkeun substratna ti hiji tempat ka nu séjénna tapi teu dirobah; reséptor, nu teu ngarobah substratna tapi ukur ngagiserkeun bentuk nalika meungkeut; sarta antibodi, nu katémbong taya gawé lian ti meungkeut, sakabéhna mangrupa protéin ogé. Bahan serat nu nyusun sitoskeleton sél sarta lolobana struktur sato ogé mangrupa protéin: mikrotubul, aktin, filamén panengah, kolagén, sarta keratin mangrupa bagéan ti kulit, rambut, jeung cartilage. GOlongan séjén protéin motor kayaning myosin, kinesin, jeung dynein. Otot sabagéan badagna diwangun ku protéin myosin jeung actin.

Migawé protéin

Protéin mah pilihan dina nangtukeun ayana di mana téh, ukur bisa kapanggih dina kaayaan aktif atawa bentuk asal dina rentang pH nu heureut sarta dina kaayaan leyuran nu kadar éléktrolitna saeutik, ogé moal kapanggih dina cai sulingan. Protéin nu leungiteun bentuk asalna disebut denatured. Protéin kitu umumna teu mibanda struktur sekundér iwal koil acak. Protéin na bentuk asalna mindeng ogé disebut minangka nilep, folded.

salah sahiji papanggihan abad ka-20 nu luar biasa nyaéta yén bentuk asal jeung denatured protéin bisa dibulak-balikkeun ku cara ngatur kalawan ati-ati kaayaan leyuran (misal ku dialisis bahan kimiawi nu ngakibatkeun denaturasi), protéin nu denatured bisa balik deui jadi bentuk asalna. Bahasan ngeunaan kumaha protéin bisa aya dina bentuk asalna mangrupa salah sahiji lapang penting dina ulikan biokimia, disebutna ulikan tilepan protéin.

Ngaliwatan rékayasa genetik, para panalungtik bisa ngarobah urutan (ku kituna strukturna ogé), "targeting", karentanan kana pangaturan, sarta sipat-sipat protéin séjénna. Urutan génétik protéin nu béda bisa digabungkeun pikeun nyieun protéin "chimeric" nu mibanda sipat gabungan. Cara "matri" kieu ngawakilan salah sahiji alat pangpentingna pikeun ahli biologi sél jeung molekular pikeun ngarobah jeung nalungtik kamaha gawéna sél. Lapang séjén panalungtikan protéin nyaéta ngusahakeun ngaréka protéin nu mibanda sipat atawa fungsi nu samasakali anyar, hiji widang nu katelah rékayasa protéin (protein engineering).

Protéin jeung gizi

Pikeun karnivora, protéin mangrupa bagian panglobana dina kadaharanana. Métabolisme protéin dina jero awak ngaleupaskeun amonia, zat nu toxik pisan. Salajengna dina ati ieu amonia dirobah jadi uréa, bahan kimiawi nu leuwih teu toxik, nu dikaluarkeun dina cikiih. Sababaraha sato malah ngarobah amonia jadi asam urat.

Gizi protéin pikeun manusa

Dina jihat pangabutuh nutrisi manusa, protéin kabagi dina dua wujud: protéin lengkep nu ngandung sakabéh dalapan asam amino nu manusa teu bisa nyieunna, sedengkeun protéin teu lengkep kakurangan atawa ngan ngandung salah sahiji/sawaréhna. Awak manusa bisa ngamangpaatkeun sakabéh asam amino nu diékstraks tina dahareun pikeun sintésis protéin anyar, tapi nu teu ésénsil teu kudu diasupan tina dahareun, sabab sél urang bisa nyieun sorangan. Dahareun turunan-sato ngandung sadaya asam amino, sedengkeun tatangkalan biasana ngandung sababaraha asam amino nu leuwih loba.

Sumber rujukan

Protein, ti Wikipédia basa Inggris, disalin ping 22 Juli 2004.

Tempo ogé