Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
Post on 07-Jan-2016
70 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 1/10
METABOLISME PROTEIN
BIOSINTESIS ASAM AMINO YANG NONESENSIAL
SECARA NUTRISIONAL
PERAN BIOMEDIS
Keduapuluh asam amino yang terdapat diprotein bersifat esensial bagi
kesehatan. Meskipun relative jarang dijumpai didunia barat, defisiensi asam amino
masih bersifat endemic dibeberapa tempat di Afrika Barat yang sangat mengandalkan
diet dari padi-padian yang kurang mengadung asam amino, seperti triprofan dan lisin.
Penyakit-penyakit ini mencangkup kashiorkor yang timbul jika anak disapih dengan
makanan yang kaya akan pati, tetapi kurang mengandung protein dan marasmus,yaitu terjadi defisiensi baik asupan kalori maupun asam amino spesifik.
Manusia dapat membentuk !" dari "# asam amino yang umum dari $at-$at
antara amfibolik glikolisis dan siklus asam sitrat. Meskipun secara nutrisional
nonesensial, namun kedua-belas asam amino ini tidak bersifat %non esensial&. Kedua-
puluh asam amino tersebut secara biologis esensia. 'ari !" asam amino yang secara
nutrisional nonesensial, ( buah diantaranya dibentuk dari $at antara amfibolik dan )
buah *sistein, tirosin, dan hidroksilin+ dibentuk dari asam amino yang esensial secara
nutrisional. identifikasi !" asam amino yang dapat disintesis oleh manusia terutama
didasarkan pada data yang berasal dari diet dengan protein yang digantikan oleh
asam amino murni. Bab ini hanya membahas amino yang disintesis di jaringan
manusia, bukan lainnya yang disintesis oleh tumbuhan, eukariot rendah atau
prokariot.
ASAM AMINO YANG NONESENSIAL SECARA NUTRISIONAL MEMILIKI
JALUR BIOSINTESIS PENDEK
n$im glutamate dehydrogenase, glutamin sintesease, dan aminotransferase
menempati posisi sentral dalam biosintesis asam amino. Kerja kombinasi ketiga
en$im ini adalah mengubah ion ammonium menjadi nitrogen /amino dari berbagai
asam amino.0lutamate dan glutamin. Aminasi reduktif ketoglutarat dikatalisis oleh
glutamate dehydrogenase *gambar "1-!+. Aminasi glutamate menjadi glutamin
dikatalisis oleh glutamin sintease * gambar "1-"+.
Alanin transaminasi piruvat membentuk alanine * gambar "1-)+
"1
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 2/10
Aspartat dan aspaaragin. 2ransaminasi oksaloasetat membentuk aspartat.
Perubahan aspartat menjadi asparagin dikatalisis oleh asparagin sintetase * gambar
"1-3+, yang mirip dengan glutamin, sintease * gambar "1-"+ kecuali baha glutaminmenyediakan nitrogen, bukan ion ammonium. 4amun asparagine sintetase bakteri
juga dapat menggunakan ion amonimum. Penggabungan hidrolisis PPi dengan Pi
oleh pirofosfatase memastikan baha reaksi tersebut berlangsung.
5erin. 6ksidasi gugus hidroksil pada $at antara glikolisis )-fosfogliserat
mengubahnya menjadi suatu asam okso, dengan transaaminasi dan defosforlasi
selanjutnya yang menghasilkan serin * gambar "1-7+.
0lisisn. 0lisin aminotransferase dapat mengkatalisis sintesis glisin dari
glioksilat dan glutamate dan alanin tidak seperti kebanyakan reaksi aminotransferase,
reaksi-reaksi ini sangat cenderung mengarah pada pembentukan glisin. 8ute penting
lain pada mamalia untuk membentuk glisin adalah dari kolin. * gambar "1-9+ dan dari
serin * gambar "1-1+.
Prolin.Prolin dibentuk dari glutamat melalui pembalikan reaksi-reaksi
katabolisme prolin * gambar "1-+.
5istein. 5istein meskipun secara nutrisional tidak esensial, namun dibentuk
dari metionin yang esensial secara nutrisional. 5etelah perubahan metionin menjadi
homosistein, homosistein dan serin membentuk sistein dan homoserin.
2irosin. :enilalanin hidroksilase mengubah fenilalanin menjadi tirosin
* gambar "1-!#+. ;ika diet mengadung fenilalanin * yang secara nutrisional esensial+
dalam jumlah memadai, tirosin secara nutrisional menjadi tidak esensial. 2etapikarena reaksi :enilalanin hidroksilase bersifat irreversible, tirosin dalam makanan
tidak dapat menggantikan fenilalanin. Katalisis oleh oksigenase berfungsi-campuran
ini menyebabkan penggabungan satu atom 6" dengan fenilalanin dan mereduksi atom
yang lain menjadi air. Kemampuan mereduksi yang dimiliki oleh tetrahidrobiopterin ,
akhirnya berasal dari 4A'P<.
<idroksipolin dan hidroksilisin. <idroksipolin dan hidroksilisin terutama
terdapat dalam kolagen. Karena tidak terdapat t84A untuk kedua asam amino
terhidroksilasi ini, tidak ada hidroksiprolin atau hidroksilisin dalam makanan yang
terdapat dalam protein. Keduanya mengalami penguraian sempurna. <idroksipolin
dan hidroksilisin keduanya berasal dari prolin dan lisin, tetapi hanya setelah asam-asam amino ini tergabung kedalam peptide. <idroksilasi residu prolil dan lisil yang
terkait pada peptide dikatalisis oleh prolil hidroksilase dan lisil hidroksilase jaringan,
termasuk di kulit dan otot rangka, serta jaringan granulasi luka * gambar "1-!!+.
<idroksilase adalah oksigenase yang memiliki fungsi campuran dan memerlukan
subtrat 6" molekular, askorbat, :e"=, dan - ketoglutarat. >ntuk setiap mol prolin atau
"
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 3/10
lisin yang dihidroksilasi , satu mol - ketoglutarat didekarboksilasi menjadi suksinat.
5atu atom 6" masuk ke dalam prolin atau lisin., dan yang lain masuk ke suksinat
*gambar "1-!!+. 'efisiensi vitamin-? yang dibutuhkan oleh kedua hidroksilase inimenyebabkan skorbut.
@alin, leusin dan isoleusin . sementara leusi, @alin dan isoleusin adalah asam-
asam amino yang esensial secara nutrisional, aminotransferase jaringan saling
mengonversi secara reversible ketiga asam amino ini serta asam-asam keto-nya.
;adi asam-asam keto ini dapat menggantikan asam aminonya dalam makanan.
5elenosistein, asam amino ke-"!. Meskipun keberadaannya dalam protein
jarang dijumpai, selenosistein terdapat dibagian aktif beberapa en$im manusiayang
mengatalisis reaksi redoks. ?ontoh-contohnya mencangkup tioredoksin reduktase ,
glutation peroksidase, dan deiodinase yang mengubah tiroksin menjadi triioditironin.
;ika ada 5elenosistein ikut serta dalam mekanisme katalitik en$im-en$im ini, dan
penggantian 5elenosistein oleh sistein dapat menyebabkan penurunan bermakna
aktivitas kalalitik. 0angguan pada selesnoprotein manusia diperkirakan berperan
dalam tumorigenesis dan arterosklerosis, dan menyebabkan kardiomiopati akibat
defisiensi selenium * penyakit keshan+.
Biosintesis 5elenosistein memerlukan l-sistein selenat * 5e63"-+, A2P, t84A
spesifik, dan beberapa en$im. -serin memberi rangka karbon untuk selesnosistein.
5elesnofosfat yang dibentuk dari A2P dan selenat * gambar "1-!"+, berfungsi sebagai
donor selenium. 2idak seperti hidroksiprolin dan hidroksilisin, 5elenosistein
terbentuk secara ko-translasional selama penggabungannya kedalam peptida.Antikodon >0A spesifik-selenosistein berkaitan dengan elemen insersi selenosistein,
suatu struktur strem-loop diregio m84A yang tidak ditranslasikan. 5elesnosistein-
t84Asec mula-mula ditempeli serin oleh ligase yang menempelkan t84Asec.
Penggantian oksigen serin selanjutnya oleh selenium melibatkan selenofosfat yang
dibentuk oleh selenofosfat sintase * gambar "1-!"+. 8eaksi-reaksi selanjutnya yang
dikataalisis oleh en$im mengubah sisteil-t84Asec menjadi aminoktril t84Asec. dengan
adanya elongation factor *factor pemanjang+ spesifik yang mengenali selenosisteil /
t84Asec, selenosistein kemudian dapat tergabung ke dalam protein.
"(
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 4/10
)#
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 5/10
)!
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 6/10
)"
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 7/10
))
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 8/10
)3
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 9/10
RINGKASAN :
• 5emua vertebrata dapat membentuk asam-asam amino tertentu dari $at-$at
antara amfibolik atau dari asam amino lain dalam makanan. at antara dan
asam amino yang merupakan sumber tersebut adalah -ketoglutarat *0lu,0ln,
Pro, <yp+, oksaloasetat *Asp, Asn+, dan ) fosfogliserat *5er, 0ly+
• 5estein, tirosin, dan hidroksilin dibentuk dari asam-asam amino yang secara
esensial nutrisional. 5erin membentuk kerangka karbon, dan homosistein
memberi sulfur untuk biosintesis sistein. :enilalanin hidroksilase mengubah
fenilalanin menjadi tirosin.
• Baik hidroksipolin maupun hidroksilisin dalam makanan tidak dibentuk
menjadi protein karena tidak terdapat kodon atau t84A yang menentukan
insersi keduanya ke dalam peptide.
• Peptidil hidroksiprolin dan hidroksilisin terbentuk melalui hidroksilasi
peptidil prolin atau lisin dalm reaksi yang dikatalisis oleh oksidase fungsi-
campuran yang memerlukan vitamin ? sebagai kofaktor. Penyakit skorbut
mencerminkan gangguan hidroksilasi akibat defisiensi vitamin ?.
)7
7/17/2019 Biosintesis Asam Amino Yang Nonesensial Secara Nutrisional
http://slidepdf.com/reader/full/biosintesis-asam-amino-yang-nonesensial-secara-nutrisional 10/10
• 5elenosistein, suatu residu bagian aktif esensial pada beberapa en$im
mamalia, berasal dari t84A yang telah mengalami modifikasi.
REFERENSI
Beckett 0;, Athur ;8C selenium and endocrine systems. ; ndocrinol "##7D!3D377
Bron KM, Arthur ;8C selenium, selenoprotein, and human healthC a revie, Public
<ealth 4utt "##!D3C7()
Kohrl ; et alC 5elenium in biologyC facts and medical perspectives Biol ?hem
"###D)!C3(
4ordberg ; et al C mammalian thioredoEin ruductase in irreversibly inhibited by
dinitrohaloben$enes by alkylation of both the redoE active selenocystein and its
neighboring cysteine residue. ; boil ?hem !((D"1)C!#)7
5criver ?8 et aD *editors+. The Metabolic and Moleculer Bases of Inherited Diseases,
th ed.Mc0ra-<ill,"##!.
)9
top related