Nama : Andri Yulianto NIM : 20510028

RESUME PRESENTASI ENZIMOLOGI

Enzim dikelompokan kedalam enam kelas. Pada presentasi individu mata kuliah enzimologi keenam kelas didistribusikan ke 16 orang, sehingga setiap kelas dipresentasikan oleh tiga orang dengan masing-masing berbeda sub sub kelasnya. Berikut resume presentasi :Cyclooxgenase (EC.1.14.99.1)

Enzim cyclooxygenase (COX) berfungsi pada proses katalitik untuk merubah arachidonic acid menjadi prostaglandin. COX terdiri dari 2 jenis, yaitu COX-1 yang diproduksi secara terus menerus di dalam tubuh dan COX-2 yang diinduksi jika terjadi peradangan. Struktur dari enzim ini adalah homodimer yang melekat pada membran. Mekanisme reaksi yang terjadi merupakan mekanisme radikal yang saling berkaitan antara peroksidase dan cyclooxygenase. Inhibisi enzim ini dilakukan oleh senyawa NSAIDs (non-steroidial Anti-Inflammatory Drugs), seperti aspirin, ibuprofen dan SC-558.Hexokinase (EC.2.7.1.1)

Heksokinase berperan dalam merubah glukosa memjadi glukosa-6-phospat. Mekanisme reaksi yang terjadi merupakan fosforilasi. Heksokinase terdiri dari 4 jenis yaitu Heksokinase I enzim yang terdapat dalam semua jaringan, Heksokinase II enzim yang terdapat dalam berbagai tipe sel dan dapat meningkatkan banyak sel kanker, heksokinase III enzim yang berperan dalam penghambat reaksi oleh produknya sendiri dann Heksokinase IV biasanya disebut glukokinase. Inhibisi enzim ini dapat dilakukan oleh produknya sendiri atau oleh laktoperoksidase yang dapat menghambat pertumbuhan sel kanker. Pemurnian untuk enzim ini dapat dilakukan dengan metode NanoLC/ESI/MS/MS.Aspartat Transkarbamilase (ATCase, EC.2.1.3.2)

Aspartat Transkarbamilase (ATCase, EC.2.1.3.2) merupakan enzim yang berperan untuk mengkatalisis reaksi pembentukan karbamoil aspartat dari karbamoil fosfat dan aspartat. Reaksi ini merupakan tahap awal dari proses biosintesis pirimidin. ATCase dapat diinhibisi secara alosterikoleh cytidine triphosphate (CTP) dan uracil triphosphate (UTP) serta dapat diaktivasi secara alosterik oleh adenine triphoshate (ATP). CTP dan UTP merupakan produk akhir yang dihasilkan dari proses biosintesis pirimidin. Sedangkan ATP merupakan produk akhir dari proses biosintesis purin. Pada saat konsentrasi CTP dalam sel lebih tinggi dibandingkan ATP, maka CTP akan berikatan cengan sub unit regulasi sehingga akan menginhibisi ATCase. Akibatnya konsentrasi CTP yang terbentuk akan menurun sehingga terjadi kesetimbangan antara ATP dan CTP. Begitu pula sebaliknya jika konsentrasi ATP dalam sel lebih tinggi dibandingkan CTP maka ATP akan mengaktivasi ATCase sehingga pembentukan CTP berlangsung lebih cepat hingga terjadi kesetimbangan antara ATP dan CTP.Gliserol Kinase(EC.2.7.1.30)

Enzim ini berfungsi untuk membantu degradasi lipid (triasilgliserol). Gliserol Kinase mentransfer fosfat dari ATP ke gliserol membentuk gliserol-3-fosfat. Struktur enzim ini berbentuk tetramer yang terdapat dari empat subunit yang identik. Gliserol Kinase spesifik terhadap gliserol dimana gliserol kinase dapat membedakan substituen yang identik pada gliserol yang merupakan molekul prokiral jika molekul prokiral tersebut berinteraksi dengan enzim pada tiga titik. Adanya fruktosa bifosfat dapat menginhibisi kerja enzim secara nonkompetitif. Inhibisi tersebut bisa direduksi dengan cara memanipulasi kondisi ionik dan memutasikan enzim tersebut.Xylanase (E.C.3.2.1.8)

Xylanase merupan enzim yang dapat menghidrolisis xylan menjadi xylooligosakarida dan xilobiosa. Enzim ini dapat diperoleh dari mikroorganisme prokariotik hingga eukariotik. Pemurnian enzim ini dilakukan menggunakan pengendapan dengan ammonium sulfat dan kromatografi penukaran ion DEAE-Sephadex dan uji kemurniaanya dengan SDS-PAGE dan dihasilkan pita-pita tunggal pada daerah 80 kDa untuk xylanase

dari Bacillus sp. Reaksi kinetika enzimatis xylanase merupakan reaksi substrat tunggal dengan tipe double-displacement dan dapat diketahui bahwa tetapan Michaelis-Mentenuntuk xylanase dari Bacillus sp adalah 3.3 mg/mL dengan nilai Vmax 5000 µmol/mg.min. Enzim ini dapat diinhibisi oleh XIP (Xylanase Inhibitor Protein) secara kompetitif.

Acyl-CoA dehidrogenase (ACD)Merupakan famili dari flavoenzim yang dapat memetabolisme asam lemak dan asam

amino. Enzim ini memiliki sembilan subfamili yang diantaranyaada yang berperan dalam oksidasi asam lemak dan yang lainnya berperan dalam dekarboksilasi. Struktur ACD adalah homotetramer dimana terbentuk dimer dari dimer. Mekanisme katalitiknya dapat dianggap semi pingpong. Adapun substrat asil-KoA tak jenuh dapat menjadi inhibitor kompetitif, secara umum. Adanya metabolit sekunder dari 2-merkaptoasetat dapat menginhibisi kerja enzim secara kompetitif. Kekurangan ACD dalam jumlah yang cukup besar akan menyebabkan suatu penyakit yang ditandai dengan hipoglikemia dan tidak adanya jalur ketosis yang berjalan.Kitinase (EC.3.2.1.14)

Merupakan enzim kompleks yang tergolong menjadi tiga yaitu: Endokitinase, Eksokitinase dan β-(1,4)N-asetilglukominidase. Kitin adalah polimer dari N-asetil glukosamin yang terikat β-(1,4) secara linier, dan yang paling melimpah di alam kedua setelah selulosa. Kitin banyak terdapat pada dinding sel jamur, penyusun kerangka luar dari hewan golongan Arthropoda, Crustacean dan Nematoda. Kitinase dapat diisolasi dari berbagai sumber seperti jamur, tanaman, serangga, virus dan bakteri. Mekanisme reaksi katalisiskitin oleh kitinase memiliki dua jenis yaitu double-displacement retaining mechamnism dan singel-displament Inverting Mechanism. Regulasi kitinase dipengaruhi oleh repressor atau sistem induksi, dimana penginduksinya adalah kitin atau produk degradasinya. Kitinase diinhibisi secara kompetitif oleh senyawa xanthine (cafein). Kitinase memiliki banyak aplikasi terutama pada bidang kedokteran dimana kitinase digunakan sebagai antifungal, bahkan produk dari degradasi kitinase telah diteliti memiliki potensi sebagai anti kanker.Papain (EC.3.4.22.2)

Merupakan enzim protease yang bekerja di daerah pemotongan yang kespesifikannya luas (berbeda dengan tripsin, kimotripsin dan elastase atau jenis-jenis serin protease yang sangat spesifik/ kespesifikannya sempit). Enzim yang termasuk ke dalam kelompok sistein endopeptidaseini telah banyak digunakan sebagai enzim industri terutama sebagai meat tenderizer dan keperluan medis, misalnya untuk pengobatan tukak usus atau lambung. Sumber utama papain adalah tumbuhan pepaya (Carica papaya). Isolasi papain dimulai dengan pengambilan lateks pepaya dan diproses sehingga diperoleh kristal. Karakteristik papain meliputi penentuan Mr dengan SDS PAGE dan gel filtrasi,Pyruvate Decarboxylase / PDC (E.C.4.1.1.1)

Pyruvate Decarboxylase / PDC (E.C.4.1.1.1) adalah enzim yang mengkatalisis proses dekarboksilasi asam piruvat menjadi acetaldehiyde dan carbon dioxide dalam sitoplasma. Enzim ini aktif pada kondisi Anaerob, terutama dalam proses fermentasi pada ragi. Aktivitasnya bergantung pada kofaktor Thyamine pyrophospate (TPP) dan ion Magnesium. Persamaan reaksinya adalah:2-oxo acid aldehyde + CO2Aktivitas PDC dapat dihambat oleh beberapa jenis inhibitor, diantaranya Pyruvat, Glyoxylate, Ethanol, ZnCl2. Efek biomedis dari kekurangan enzim ini antara lain adalah lactic Acidosis dan disfungsi saraf kronis. Enzim ini dapat digunakan sebagai katalis dalam produksi (R)-Phenylacetylcarbinol yang merupakan precursor untuk produksi ephedrine dan pseudoephedrine dapat dilakukan melalui biotransformasi sederhana dari emulsi benzaldehyde dan pyruvate.Heparin Lyase (EC.4.2.2.7)

Heparin merupakan suatu polimer bermuatan negatif yang secara luas digunakan sebagai antikoagulan. Sebagai anti koagulan heparin berikatan dengan antitrombin sehingga mempercepat penghambatan kaskade koagulasi darah.Heparin lyase membantu pemahaman kita untuk memahami struktur heterogen yang berhubungan dengan peran fisiologis heparin dan heparan sulfat sebagai antikoagulasi, potensiasi angiogenesis, modulasi proliferasi seluler dan aplikasi klinis sebagai monitoring level heparin dan neutralisasi heparin dalam darah. Heparin lyase juga bberperan sebagai inhibitor neovaskularisasi (baik untuk terapi antikanker)Heparin berinteraksi dengan berbagai protein dalam tubuh manusia sehingga berperan dalam berbagai bentuk fisiologis dan patologis.Dalam bidang medis, heparin berperan dalam berbagai proses terapi yang menguntungkan manusia. Antithrombik, antiatherosclerotic, anticomplement, antiinfective, anticancer dan antiinflamatori. Dalam bidang industri heparin lyase dapat diaplikasikan untuk membuat heparin dengan berat molekul rendah sehingga dapat disentesis untuk obat-obatan.Glucose Isomerase (EC. 5.3.1.5)

Fruktosa merupakan salah satu jenis monosakarida yang dewasa ini banyak digunakan dalam industry makanan, minuman, dan farmasi. Pemanfaatan fruktosa ini dikarenakan tingkat kemanisan yang tinggi kisaran 1,32 - 1,5 kali dari kemanisan sukrosa. Seiring dengan perkembangan ilmu enzim, fruktosa mampu dibuat dari glukosa dengan reaksi isomerisasi secara enzimatis menggunakan enzim glukosa isomerase. Enzim Glukosa isomerase adalah enzim yang berperan merubah D-Glukosa menjadi D-Fruktosa secara reversible. Enzim glukosa isomerase merupakan produk intraseluler dari berbagai jenis mikrooganisme seperti Bacillus coagulan, streptomyces sp,Arthrobacter sp, dan diIndonesia yang beriklim tropis dengan kelembaban yang cukup tinggi memiliki populasi mikroorganisme penghasil enzim glukosa isomerase yang beragam.

Hasil karakterisasi glukosa isomerase memperlihatkan rentang pH dan suhu optimum adalah 5,7 - 8 dan 550 - 900C. Untuk penentuan harga Km, pengerjaan dilakukan pada pH dan suhu optimum dengan konsentrasi glukosa bervariasi. Pengaruh waktu inkubasi terhadap reaksi isomerisasi juga diamati pada rentang 5 – 90 menit. Topoisomerase

Penambahan Topoisomerase bisa membuat DNA coil menjadi DNA relax. Tipe superkoil ada dua:

1. Negatif superkoil: lingking numbernya bergerak dari arah kiri2. Positif superkoil: lingking numbernya bergerak dari arah kanan

Perbandingan mekanisme katalisis DNA TOP I dan DNA TOP II. Pemotongan pada DNA TOP I pada singel stranded. Sedangkan pada DNA TOP II pemotongan berada pada double stranded. DNA TOP I mekanismenya dapat merubah DNA negatif menjadi DNA positif. Mekanisme DNA TOP II (dimer) dia mempunyai 2 residu katalitik yaitu tyrosin.Pyruvate Carboxylase (EC. 6.4.1.1)

Merupakan enzim yang mengkatalisis reaksi karboksilasi piruvat membentuk oksaloasetat. PC termasuk kategori enzim allosterik yang diaktifkan oleh efektornya yakni asetil-CoA dan memiliki gugus prostetik biotin yang terikat secara kovalen.struktur enzim ini berbentuk tetramer yang terdiri atas empat domain (BC, CT, BCCP, dan CT).4-Chlorobenzoate: CoA Ligase (EC.6.2.1.33)

CoA ligase (CBL) berperan dalam biodegradasi asam klorobenzoat yang dihasilkan sebagai produk samping biodegradasi limbah seperti polychlorinated biphenyl (PCB) dan dichlorodiphenyltrichloroetana (DDT). CBL mengkatalisis tahap reaksi pertama dalam dehalogenasi asam 4-klorobenzoat.Katalisis oleh CBL terjadi melalui mekanisme Bi Uni Uni Bi pingpong. Enzim dalam bentuk konformasi I mengikat substrat pertama (asam 4-klorobenzoat dan ATP) kemudian mengkatalisis reaksi adenilasi dan melepaskan produk pertama (pirophospat). Enzim kemudian berubah ke konformasi II dan mengikat substrat kedua (CoA), selanjutnya mengkatalisis reaksi tiosterifikasi dan melepaskan produk kedua 4-chlorobenzoate-CoA dan AMP.NAD+ - Dependent DNA Ligase

Merupakan enzim yang berfungsi untuk menyambungkan fragmen DNA heliks pada saat replikasi maupun reparasi DNA. Enzim ini berperan dalam rekayasa genetic untuk menyambung DNA insert ke vector. Ada 2 jenis DNA ligase, yaitu ATP-dependent DNA Ligase dan NAD+ -dependent DNA Ligase. DNA Ligase jenis yang pertama ditemukan di eukariot, archea, dan virus. Sedangkan jenis yang kedua dijumpai di bakteri. Reaksi ligasi terjadi beberapa tahap :

1. Adenilasi (menyebabkan DNA terikat pada enzim)2. De-adenilisasi dan pengikatan Mg2+

3. Penyambungan gugus –OH dan fosfat dalam nick (diikuti pelepasan Mg2+ dan AMP)4. Pelepasan DNA yang terligasi.