blok 4 modul 1

KELOMPOK 2(GANGGUAN METABOLISME PROTEIN)

Nama Tutor:Enny Yuarti, Dra

Anggota:Adriana Marsha Yolanda 0810032Desy Permatasari 0810008Devlin Alfiana 0810156Diany Natasha 0810230Ivanna Susanty 0810085Isept Setiawan 0810133Nariswari Anggapadmi W. 0810203Nur Laili Irintana Dewi 0810110Prayudo Mahendra Putra 0810180Rananta Saputra S. 0710156Vrince Merlin Freshilia 0810057

DEFINISI ISTILAH Metabolisme protein Proses pembentukan protein dari zat-zat yang sederhana

atau penghancuran protein menjadi zat-zat yang sederhana.

DefekCacat, kegagalan, atau tidak ada.

SubluksasiDislokasi yang tidak sempurna.

Pectus excavatum(Dada cekung) dada dengan bentuk depresi bentuk corong ditengah dinding dada anterior.

ScoliosisPenyimpangan lateral yang cukup besar pada vertebra.

ArachnodactilyKeadaan yang ditandai dengan jari-jari dan kaki yang panjang dan langsing abnormal.

Genu valgumDeformitas lutut yang secara abnormal berdekatan dan jarak antara mata kaki bertambah.

MetioninAsam amino ensensial yang terdapat secara alamiah, memberikan gugus metil dan sulfur yang diperlukan untuk metabolisme normal.

HomosisteinAsam amino mengadung unsur sulfur homolog dengan cysteine dan dihasilkan melalui8 demetilasi methionine.

Pes Cavus(talipes cavus) arkus longitudinal kaki yang sangat tinggi akibat gangguan keseimbangan otot.

Enzim beta-sistationinEnzim yang berfungsi untuk memensintesis beta-sistationin.

Homosistinuriaekskresi homosistein yang berlebih dalam urin, suatu abnormalitas dengan variasi genetik resesif autosomal, ditandai dengan perkembangan yang lambat, abnormalitas neurologis.

DNAUntai ganda double-helix.

GenSegmen molekul DNA yang mengandung semua informasi yang diperlukan untuk sintesis produk (rantai polipeptida atau molekul RNA). Setiap gen memiliki posisi spesifik pada peta kromosom.

Coding sequenceBagian dari gen atau mRNA yang mengkode suatu protein.

SINTESIS PROTEIN

Terjadi 2 tahap:transkripsi dan translasiTranskripsi = DNA ke RNA di Nukleus Translasi = RNA ke Protein di SitoplamaTranskripsi: Inisiasi.elongasi,terminasi

Inisiasi: pemastian penempelan rna polimerase di daerah spesifik(promotor)Secara kuat.

RNA polimerase terikat pd PromoterDNA masih dalam untai gandaRantai ada 2 macam :sense dan missenseMenutupi 75 pasang basa nitrogen:

55 hilir dan 20 huluSecara spesifik ada 4 tahap:

1)Disosiasi Ribosom 2)Pembentukan kompleks Prainisiasi 43S3)Pembentukan kompleks Inisiasi 43S4)Pembentukan kompleks inisiasi 80S

ELONGASI

Sesaat setelah nekleotida pertama bertambah, proses elongasi dimulai melalui penambahan rNA, sehingga polimerase mencapai ujung templat DNA.

Satu detik itu menghasilkan 40 nekleotida.

Pada saat proses elongasi terjadi, templat di depan rNA (missense) terbuka. Dan menjadi satu untai

TERMINASI Stelah proses elongasi berhenti. Itu merupakan suatu proses terminasi, karna sudah menghasilkan molekul rNA sebagai produ transkipsi.

-Hasil transkipsi gen prokariot sudah bisa menghasilkan protein.

- Hasil transkipsi gen eukariot masih harus melalui proses rNA

TRANSLASI Translasi:Proses penerjemahan kodon

menjadi protein Tempat pembentukan protein berada di

ribosom(sub unit kecil dan sub unit besar) Translasi terdiri dari 3

tahap:Inisiasi,Elongasi,Terminasi Inisiasi

- mRNA menempel pada sub unit kecil ribosom- Sub unit kecil mengenali kode awal genetik AUG dari mRNA yang disebut sebagai start kodon- Proses penerjemahan dibantu oleh tRNA

ELONGASI- Pembacaan kodon oleh tRNA sehingga terbentuk rantai polipeptida- Elongasi akan berhenti di tahap pembacaan urutan basa spesifik

TERMINASITahap dimana proses translasi dihentikan jika sudah ditemukan stop kodon(UAA,UAG,dan UGA)

ORGANEL YANG BERPERAN PENTING PADA SINTESIS PROTEIN:

1. Nukleus pembawa informasi genetik menjaga integritas gen-gen tersebut mengontrol aktivitas sel dengan mengelola

ekspresi gen memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein sebagai tempat sintesis ribosom tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari

DNA mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus

dimulai, dijalankan, dan diakhir

2. Ribosom mempunyai bagian yang dapat mengikat

tRNA memiliki berbagai molekul yang membantu

sintesis protein menerjemahkan mRNA untuk membentuk

rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi

3. Retikulum Endoplasma (Kasar) terdapat ribosom memodifikasi protein yang disintesis oleh

ribosom untuk disalurkan ke kompleks golgi dan akhirnya dikeluarkan dari sel

HOMOSISTEIN (HCY) & METIONIN (MET)

DNA tidak mengkode pembentukan Hcy Metilasi satu-satunya cara pembetukan Hcy

Met Demetilasi:metilasi↓↑remetilasi CBS (enzim), B6

(kofak)Hcy Remetilasi: ↓demetilasi MTHFR & MS (enzim)

sistein asam folat (substrat) B12 (kofaktor)

HOMOSISTEIN (HCY) & METIONIN (MET)

Met ↑ Hcy ↑ hyperhomosisteinemia Faktor-faktor penyebabnya:

Genetik Defisiensi vitamin Gaya hidup (rokok, alkohol, kopi, krg nutrisi) Usia Penyakit (gagal ginjal, autoimun) Obat (nitritoksida, MTX, antikovulsan)

HOMOSISTEIN (HCY) & METIONIN (MET)

Nilai Hcynormal 5-15 mikromol/liter

Hyperhomosisteinemiaringan 15-25 mikromol/litersedang 25-50 mikromol/literberat >50 mikromol/liter

HOMOSISTEIN (HCY) & METIONIN (MET)

Gangguan/penyakit yang dapat timbul akibat gangguan metabolisme Hcy:

Penyakit kardiovaskularKetidakseimbangan hemostatikKerusakan neurologiStrokeKankerNeural tube defect & maformasi kongenital

PENURUNAN KADAR ENZIM B- SISTATIONIN SINTASE DALAM DARAH

Penyumbatan pembuluh darah Koroner,Perifer dan serebrum. Itu terjadi karena peningkatan kadar Homosistein di dalam darah yang tidak bisa di sintase menjadi sistin dan sistein oleh enzim β- sistationin sintase.

Bila terjadi penigkatan kadar Homosistein di dalam darah menimbulkan peningkatan daya lekat trombosit sehingga menimbulkan oklusif trombotik yang sering di jumpai pada penyakit ini. Gangguan serebrovaskuler rekuren akibat kelainan trombotik merupakan penyebab retradasi mental.

MUTASI GENETIK

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom

PENYEBAB MUTASI

Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti petir.

Bahan-bahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut MUTAGEN. Mutagen dibagi menjadi 3, yaitu:

Mutagen bahan Kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.

Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif,dll. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit.

Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.

MACAM-MACAM MUTASI

1. Mutasi titikMutasi titik merupakan perubahan pada basa N dari DNA atau RNA. Mutasi titik relatif sering terjadi namun efeknya dapat dikurangi oleh mekanisme pemulihan gen. Mutasi titik dapat berakibat berubahnya urutan asam amino pada protein, dan dapat mengakibatkan berkurangnya, berubahnya atau hilangnya fungsi enzim

2. AberasiMutasi kromosom,sering juga disebut dengan mutasi besar/gross mutation atau aberasi kromosom adalah perubahan jumlah kromosom dan susunan atau urutan gen dalam kromosom. Mutasi kromosom sering terjadi karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis.

3. Aneuploidiadalah perubahan jumlah n-nya. Aneuploidi dibagi menjadi 2, yaitu: >> Allopoliploidi, yaitu n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis. >> Autopoliploidi, yaitu perkawinan atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set kromosomnya.

Aneusomiadalah perubahan jumlah kromosom. Penyebabnya adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya benang-benang spindel ke sentromer) dan non disjunction (gagal berpisah).

NORMAL : 361 CGC ATT AGC CTG CGG ATG mRNA CGC AUC AGC CUG CGG AUG 

CAG (MUTASI)Glutamine

Mutasi terjadi karena faktor bawaan dari kedua orangtua yang berperan sebagai carrier/pembawa

Glutamine bertnggung jawab terhadap kerja dari enzim β-sistationin sintase

Karena terjadinya perubahan kode genetik, terjadi defisiensi Sedangkan metionin dan homosistein terus meningkat

kadarnya. Karena terjadinya defisiensi maka proses pemecahan homoserin menjadi terganggu dan terjadilah masuknya homosistein ke dalam darah sehingga harus dikeluarkan dalam urin , karena sebab itulah dinamakan HOMOSISTINURIA

METIONIN 

HOMOSISTEIN + SERIN  

SISTATIONIN  

HOMOSERIN SISTEIN ASAM α-KETOBUTIRAT

HOMOSISTINURIA TIPE 1,CLASSIC

SISTATIONEMIA

DEFINISI METIONIN

Metionin merupakan AA essential Metionin merupakan salah satu AA yang

mempunyai gugus sulfur Sistein yang merupakan hasil konversi dari

metionin juga mengadung gugus sulfur

FUNGSI METIONIN sebagai donor atau sumber utama gugus

metil dalam tubuh(gugus metil ini dapat ditransfer ke derivat-derivat piridin)

penggunaan gugus metil bisa dalam bentuk utuh atau dalam bentuk dioksidasi

karbon-metil dapat dipakai untuk menghasilkan unit satu karbon yang berkonjugasi dengan glisin pada sintesis serin

dapat mengalami deaminasi oksidatif untuk membentuk asam a-keto yang sesuai, reaksi ini berjlan reversible dan perubahan dari isomer D menjadi L dengan demikian mungkin terjadi.

Sebagai antioksidan

ENZIM Β-SISTATIONIN SINTETASE Fungsi enzim β-sistationin sintetase

FUNGSI ENZIM Β-SISTATIONIN SINTETASE Enzin β-sistationin sintetase berfungsi untuk

mensistesis sistationin

H2O enzim β-sistationin sintetasehomosistein sistationin

BIOSINTESIS SISTEIN

HOMOSISTINURIA

Homosistinuria terdiri dari 7 penyakit yang secara biokimiawi dan klinis berbeda-beda. Tiap penyakit tersebut ditandai dengan meningkatnya konsentrasi asam amino bersulfur yaitu homosistin dalam darah dan urin.

Kebanyakan terjadi karena penurunan aktivitas sistation β-reduktase ( enzim dalam jalur transsulfurasi yang mengubah metionin menjadi sistein).

DEFISIENSI SISTATIONIN Β-SINTASE

Defisiensi sistationin β-sintase menyebabkan peningkatan konsentrasi metionin dan homosistin dalam cairan tubuh dan penurunan konsentrasi sistein dan sistin

Terjadi pada 1 dalam 40000 kelahiran di Ireland, sedangkan di tempat lainnya kurang dari 1 dalam 200000 kelahiran

Tanda klinis utama adalah dislokasi lensa mata, retardasi mental, osteoporosis, dan penyakit trombosis vaskuler.

ETIOLOGI DAN PATOGENESIS

• Atom sulfur metionin dipindahkan ke sistein oleh jalur transsulfurasi, yang pada salah satu rekasi nya akan ada kondensasi homosistein dengan serin membentuk sistationin. Reaksi ini dikatalisi oleh enzim sistation β-sintase.

• Kurangnya enzim akan menyebabkan homosistein dan metionin tertimbun di dalam sel. Pembentukan sistein terganggu sehingga konsentrasi asam amino ini berkurang. Terlihat bahwa aktivitas sintase di hati, otak, leukosit, dan fibroblas tidak terdeteksi. Pembawa sifat resesif autosom ini yang heterozigot tidak memperlihatklan kelainan kimiawi dalam cairan tubuh tetapi aktivitas sintase berkurang.

• Homosistein ini mengganggu pengikatan silang kolagen sehingga menimbulkan penyulit di mata, rangka dan pembuluh darah

• Gangguan pada kolagen di ligamentum suspensorium lensa mata dan di matriks tulang akan menyebabkan dislokasi lensa dan osteoporosis

• Penimbunan homosistein akan menyebabkan peningkatan daya lekat trombosit yang berpengaruh pada kelainan oklusif trombotik, lalu akan menyebabkan ganggaun serebrovaskuler rekuren, retradasi mental akibatnya.

GEJALA DAN CIRI

• Individu homozigot dengan defisiensi total akan mengalami dislokasi lensa. Kelainan ini biasanya akan tampak pada usia 3-4 tahun dan sering menyebabkan glaukoma dan gangguan ketajaman penglihatan, retradasi mental terjadi sekitar osteoporosis, gambaran radiologik yang sering ditemukan, kerusakan endotel vaskuler

• Pembawa yang heterozigot untuk defisiensi sintease dan individu lain mungkin beresiko dini mengalami ganggaun vaskuler oklusif kororner, perifer, atau serebralis.

PENATALAKSANAAN

Terapi efektif bergantung pada diagnosis dini. Sejumlah bayi yang didiagnosis pada masa neonatus berhasil diterapi dengan diet terbatas-metionin yang mengandung suplemen sistin.

HOMOSISTINURIA TIPE II

Ini disebabkan karena efek pembentukan metilkobalamin

Metilkobalamin adalah kofaktor untuk enzim metionin sintetase, yang mengkatalisis reaksi metilase kembali dari homosistein menjadi metionin

• Manifestasi klinisnya adalah muntah-muntah, nafsu makan yang buruk, letargi, hipotonia, dan perkembangan terlambat dapat timbul pada usia beberapa bulan

• Pemeriksaan laboratorium menemukan anemia megaloblastik, homosistinuria dan hipometioninemia.

• Diagnosis dengan pemeriksaan yang dilakukan pada biakan fibroblast.

• Pengobatan dengan memberi vitamin B12 (1-2mg/24jam) efektif untuk menyembuhkan temuan-temuan klinis dan biokimia pada penderita ini.

HOMOSISTINURIA TIPE III

Ini disebabkan karena defisiensi metiientetrahidrofolat reduktase

Metiientetrahidrofolat reduktase merduksi 5-10 metilentetrahidrofolat menjadi 5 metiltetra- hidrofolat yang memberikan kelompok metal yang diperlukan untuk metilasi kembali homosistein menjadi metionin.

Pemeriksaan laboratorium menemukan homosistinemia dan homosistinuria sedang.

Diagnosis dapat dikonfirmasi dengan pemeriksaan enzim pada biakan fibroblast dan leukosit.

Pengobatan dengan kombinasi asam folat, vitamin B6, vitamin B12, sumplementasi metionin, dan betain.