Struktur Protein

ASTALOG.COM – Protein merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan kadang kala sulfur, serta fosfor.

Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Protein juga terlibat dalam sistem imun sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein yang ditemukan pada tahun 1838 oleh John Jakob Berzelius merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia.

STRUKTUR PROTEIN

 

Struktur protein dapat dilihat sebagai hierarki, yaitu berupa:

1. Struktur Primer (Tingkat 1)

Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein. Kemudian pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.

Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode, yaitu:

1. hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer.
2. analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman.
3. kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa.
4. penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

2. Struktur Sekunder (Tingkat 2)

Struktur sekunder protein adalah struktur 3 dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya:

• alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral.
• beta-sheet (β-sheet, “lempeng-beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H).
• beta-turn (β-turn, “lekukan-beta”).
• gamma-turn (γ-turn, “lekukan-gamma”).

3. Struktur Tersier (Tingkat 3)

Struktur tersier merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya: dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.

4. Struktur Kuartener (Tingkat 4)

Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, maka protein tersebut tidak fungsional. Contoh dari struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin.