Posting Modifikasi Translasi – The Science Notes

0


  • Protein yang diterjemahkan dari mRNA mengalami modifikasi kimia atau enzimatik sebelum berfungsi di dalam sel yang mengubah urutan asam amino setelah sintesisnya. Modifikasi ini dikenal sebagai modifikasi pasca translasi.
  • Ribosom mensintesis protein dan menerjemahkan mRNA menjadi rantai polipetida yang mengalami modifikasi pasca translasi dan membentuk protein matang.
  • Fungsi utama dari modifikasi protein pasca translasi adalah menghasilkan heterogenitas protein dan membantu dalam memanfaatkan dan memfungsikan setiap protein identik dalam sel tubuh yang berbeda.
  • Modifikasi protein pasca translasi meningkatkan keragaman fungsional proteom dengan penambahan gugus fungsi, pembelahan proteolitik dari subunit pengatur atau degradasi seluruh protein.
  • Modifikasi ini juga mempengaruhi struktur protein, stabilitas, aktivitas dan spesifisitas substrat.
  • Modifikasi pasca translasi sebagian besar terjadi di sel retikulum endoplasma atau kadang-kadang di badan golgi.
  • Modifikasi ini terjadi pada ujung peptida dari asam amino membantu dalam translokasi protein melintasi membran biologis pada prokariota dan eukariota.
  • Mereka juga tergabung dalam berbagai membran seluler dan organel seperti lisosom, kloroplas, mitokondria dan membran plasma.
  • Modifikasi pasca translasi juga mengambil bagian dalam memodifikasi produk akhir ekspresi yang penting dalam proses biologis dan kondisi penyakit seperti penyakit jantung, kanker, penyakit neurodegeneratif dan diabetes.

Sebagian besar protein dimodifikasi segera setelah selesainya proses translasi untuk memediasi pelipatan atau stabilitas protein yang tepat sementara modifikasi lainnya terjadi setelah pelipatan dan aktivitas katalitik yang diaktifkan atau dinonaktifkan setelah pelokalan selesai. Protein melalui pembelahan pasca translasi dan penambahan gugus fungsi melalui mekanisme pematangan atau aktivasi protein.

Setelah selesai sintesis, protein dapat dimodifikasi dengan berbagai cara:

  1. Asetilasi
  2. Glikosilasi
  3. Lipidasi
  4. Fosforilasi
  5. Metilasi
  6. Proteolisis
  7. Ubiquitinasi

Asetilasi:

  • Selama asetilasi, gugus amino pertama metionin dalam rantai polipeptida digantikan oleh gugus asetil.
  • Fungsi utama asetilasi adalah dalam ekspresi gen yang membuka DNA untuk transkripsi.
  • Protein histon diasetilasi yang memadatkan DNA menjadi kromatid dan mengurangi kemampuan untuk melipat dan membuka.
  • Asetilasi terjadi 80 hingga 90% dari protein eukariotik.

(Sumber: https://www.wikiwand.com/en/Acetylation)

Glikosilasi:

  • Glikosilasi protein berpengaruh nyata terhadap pelipatan protein, konformasi, distribusi, stabilitas dan aktivitas.
  • Selama glikosilasi, karbohidrat ditambahkan ke protein yang terbentuk dari monosakarida sederhana menjadi polisakarida bercabang yang sangat kompleks.
  • Perubahan ini terjadi pada reseptor permukaan sel yang membantu dalam mengidentifikasi berbagai jenis sel seperti dalam identifikasi golongan darah ABO.
  • Empat sel darah merah yang berbeda memiliki empat protein berbeda dengan kelompok karbohidrat berbeda yang melekat padanya yang membantu dalam menentukan jenis sel.
  • Jenis glikosilasi didasarkan pada sifat ikatan peptida gula dan oligosakarida yang melekat.

Lipidasi:

  • Molekul lipid menempel pada protein pada membran sel yang biasanya terjadi di retikulum endoplasma atau di aparatus golgi.
  • Jangkar C-terminal glycosyl phosphatidylinositol (GPI), myristoylation N-terminal, S-myristoylation dan S-prenilasi adalah empat jenis lipidasi.
  • Salah satu contohnya adalah jangkar GPI yang merupakan lipid hidrofobik yang membantu menempelkan protein ke bagian dalam membran sel.
  • Ini membantu dalam mendeteksi protein berlabuh GPI dari membran dengan pemisahan gel dan analisis dengan spektrometri massa.

(Sumber: https://www.sigmaaldrich.com/technical-documents/articles/biology/glycobiology/gpi-anchored-glycoproteins.html)

Fosforilasi:

  • Fosforilasi adalah penambahan gugus fosfat ke asam amino tertentu seperti serin, treonin atau tirosin yang ditemukan pada rantai polipeptida.
  • Enzim protein kinase juga terlibat dalam katalisis fosforilasi.
  • Fosforilasi protein adalah proses reversibel yaitu, defosforilasi terjadi ketika gugus fosfat dikeluarkan dari protein atau enzim.
  • Fosforilasi membantu dalam pengaturan banyak proses seluler seperti siklus sel, pertumbuhan sel, dan apoptosis dan dalam jalur transduksi sinyal.
  • Pompa natrium-kalium adalah contoh terbaik dari fosforilasi.

Metilasi:

  • Metilasi adalah penambahan gugus metil ke asam amino oleh enzim metiltransferase.
  • Metilasi meningkatkan hidrofobisitas protein dan dapat menetralkan muatan asam amino negatif dengan mengikat asam karboksilat.
  • Metilasi dan demetilasi protein histon membantu menghidupkan dan mematikan gen tertentu karena metilasi digunakan dalam regulasi epigenetik yang membantu dalam ekspresi gen.

(Sumber: https://www.labclinics.com/en/role-dna-methylation-disease/)

Proteolisis:

  • Dalam proteolisis, enzim protease memotong ikatan peptida tertentu dari protein yang disintesis dalam tubuh kita.
  • Banyak enzim pencernaan di usus halus menggunakan jenis proteolisis modifikasi pasca translasi.
  • Salah satu contoh proteolisis yang paling umum adalah produksi insulin dalam tubuh kita yang harus dipotong dua kali sebelum diaktifkan.

(Sumber: https://www.researchgate.net/figure/Schematic-illustration-of-insulin-synthesis-by-proinsulin-cleavage-After-formation-of_fig5_331307322)

Ubiquitinasi:

  • Ubiquitination adalah proses di mana molekul ubiquitin (molekul politpeptida 8 kDa) mengikat protein substrat dan mengubah cara kerjanya.
  • Ubiquitinasi dikatalisis oleh enzim yang disebut sebagai ligase ubiquitin yang mempengaruhi proses seluler dengan mengatur degradasi protein, mengaktifkan dan menonaktifkan protein dan memodulasi interaksi protein-protein.

Referensi:

  1. https://www.thermofisher.com/np/en/home/life-science/protein-biology/protein-biology-learning-center/protein-biology-resource-library/pierce-protein-methods/overview-post- translational-modification.html#:~:text=Ikhtisar%20of%20Post%2DTranslational%20Modifications%20(PTMs)&text=Protein%20post%2Dtranslational%20modifications%20(PTMs,or%20degradation%20of%20entire%20proteins.
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Post-translational_modification
  3. http://www.premierbiosoft.com/glycan/glossary/post-translational-modifications.html
Leave A Reply

Your email address will not be published.