TUGAS BIOKIMIA ENZIMUnsania Haresmawati125090207111012

ENZIM ALOSTERIK

Enzim alosterik adalah enzim yang mempunyai dua bagian aktif, yaitu bagian aktif yang menangkap substrat dan bagian yang menangkap penghambat. Apabila ada senyawa yang dapat memasuki bagian yang menangkap penghambat, maka enzim menjadi tidak aktif, senyawa penghambat tersebut merupakan penghambat alosterik. Struktur senyawa penghambat alosterik tidak mirip dengan struktur substrat. Pengikatan penghambat alosterik pada enzim menyebabkan enzim tidak aktif sehingga subztrat tidak dapat dikatalisi dan tidak menghasilkan produk. Apabila enzim menangkap subztrat makan penghambat tidak dapat terikat pada enzim sehingga enzim dapat aktif mereaksikan substrat menjadi produk.Enzim alosterik mengikat aktivator dan inhibitor di tempat yang terpisah dari tempat aktif (tempat alosterik). Efektor alosterik (aktivator dan inhibitor alosterik) mengubah atau menstabilkan konformasi enzim melalui suatu cara yang mempengaruhi tempat aktif (katalitik). Perubahan konformasi pada posisi rantai sisi asam amino di tempat aktif (katalitik) ini dapat mempengaruhi pengikatan substrat dan/atau kecepatan maksimal reaksi.

Enzim alosterik memiliki beberapa tempat aktif dan memperlihatkan ikatan kooperatif. Hal ini berbeda dengan enzim yang hanya memiliki satu tempat aktif dan bekerja berdasarkan prinsip Michaelis-menten. Enzim alosterik memiliki subunit multiple dan memperlihatkan kerjasama positif dengan pengikatan substrat ke tempat aktif di salah satu subunit mempermudah pengikatan substrat ke satu atau lebih subinit sisanya. Aktivator alosterik mengubah enzim menjadi aktif atau menstabilkan keadaan aktif enzim sehingga mempermudah pengikatan substrat ke subunit mereka sendiri atau di subunit lain. Inhibitor alosterik mengikat enzim alosterik di tempat alosteriknya sendiri yang terpisah, atau di tempat aktivator atau substrat, dan menstabilkan bentuk inaktif enzim. Inhibitor alosterik meningkatkan jumlah aktivator atau substrat yang diperlukan untuk menjenuhkan atau menstabilkan bentuk aktif enzim.Molekul yang secara alamiah mengatur aktivitas enzim dalam sebuah sel berperilaku mirip seperti inhibitor nonkompetitif reversibel yang berikatan dengan enzim pada lokasi yang jauh dari tempat aktif akan tetapi akan mengubah konformasi enzim itu sedemikian rupa sehingga

tempat aktif itu tidaklagi sepenuhnya berfungsi. Molekul pengatur ini akan mengubah bentuk dan fungsi enzim dengan cara berikatan dengan suatu tempat alosterik, suatu tempat reseptor spesifik pada beberapa bagian molekul enzim yang berada jauh dari tempat aktif enzim itu. Pengaruh yang ditimbulkan bisa bersifat menghambat (inhibisi) atau merangsang (stimulasi) ativitas enzim.Pengikatan aktivator ke suatu tempat alosterik akan menstabilkan konformasi yang mempunyai tempat aktif yang fungsional, sementara pengikatan inhibitor alosterik akan menstabilkan bentuk inaktif enzim tersebut. Daerah kontak antara subunit-subunit suatu enzim alosterik berhubungan sedemikian rupa sehingga perubahan konformasi dalam satu subunit akan diteruskan atau ditransmisikan ke semua subunit lainnya. Melalui interaksi subunit-subunit ini, suatu molekul aktivator atau inhibitor tungga yang berikatan dengan salah satu tempat alosterik itu akan mempengaruhi tempat aktif semua subunit. Pengaturan alosterik merupakan perubahan pada enzim atau protein lainnya dalam rangka berikatan dengan molekul efektor pada tempat alosterik protein. Efektor yang bekerja meningkatkan aktivitas protein disebut aktivator alosterik, sedangkan efektor yang menghambat aktivitas protein disebut inhibitor alosterik. Enzim alosterik adalah enzim yang mengubah konfromasinya saat berikatan dengan efektor.

(a) Sebagian besar enzim alosterik tersusun dari dua atau lebih subunit polipeptida. Yang masing-masing memiliki tempat aktif. Enzim tersebut akan berosilasi (berganti-ganti) di antara dua keadaan konformasi, aktif dan inaktif. Jauh dari tempat aktif terdapat tempat alosterik, reseptor spesifik untuk pengaturan enzim itu, yang biasa berfungsi sebagai aktivator atau sebagai inhibitor.(b) efek berlawanan dari inhibitor alosterik dan aktivator alosterik pada konformasi keempat subunit suatu enzim.

Inhibis Umpan BalikInhibisi jalur katabolik penghasil penghasil ATP melalui pengikatan secara alosterik ATP dengan suatu enzim dalam jalur ini merupakan contoh inhibisi (penghambatan) umpan-balik, salah satu metode kontrol metabolisme yang paing umum. Inhibisi umpan-balik adalah peng-off-an suatu jalur metabolisme oleh produk akhirnya yang bertindak sebagai inhibitor suatu enzim di dalam jalur tersebut. Peraturan umpan balik mengacu kepada keadaan dimana produk akhir suatu jalur metabolisme mengontrol kecepatan sintesisnya. Jenis pengaturan ini biasanya berlangsung

pada tahap pertama yang dilakukan jalur bersangkutan, atau di langkah awal jalur. Pengaturan ini juga terjadi di titik-titik percabangan metabolik. Pengaturan umpan balik sering memanfaatkan sifat enzim alosterik karena inhibitor atau aktivator alosterik tidak harus mirip dengan substrat atau berikatan di tempat aktif. Perubahan kecil pada konsentrasi aktivator atau inhibitor dapat menimbulkan efek yang sangat kuat pada kecepatan enzim. Aktivator terlibat dalam inhibisi umpan balik apabila konsentrasinya di dalam sel berhubungan terbalik dengan konsentrasi produk akhir, yaitu konsentrasi aktivator meningkat sewaktu konsentrasi produk akhir jalur bersangkutan rendah.

Pola umum untuk inhibisi umpan balik pada jalur metabolisme. Huruf-huruf mewakili senyawa yang terbentuk dari berbagai enzim dalam jalur reaksi. Senyawa B terletak di titik percabangan metabolik. Senyawa ini dapat melewati satu jalur menjadi E, atau jalur lain menjadi G. Produk akhir jalur E dapat mengontrol sintesis dirinya dengan menghambat enzim 2, tahap pertama yan dilakukan pada jalur tersebut secara alosterik. Akibat inhibisi umpan balik, B menumpuk sehingga makin banyak B yang masuk ke jalur untuk perubahan menjadi G, yang dapat merupakan jalur penyimpanan atau pembuangan. Dalam jalur hipotesis ini, B adalah inhibitor produk enzim 1, kompetitif dalam kaitannya dengan A.Sifat-sifat enzim alosterik berbeda dari enzim biasa (bukan pengatur). Perbedaannya antara lain:

1. Enzim alosterik memiliki sisi katalik yang berikatan dengan substrat dan mengubahnya, tetapi enzim ini juga memliki satu atau lebih sisi pengatur atau alosterik untuk mengikat matebolit pengatur yang disebut modulator (pengatur) atau efektor. Sama seperti sisi katalik enzim yang bersifat spesifik, sisi alosterik juga bersifat spesifik bagi efektornya.

2. Molekul enzim alosterik umumnya lebih besar dan lebih kompleks dibandingkan dengan molekul enzim biasa. Kebanyakan enzim alosterik memiliki dua atau lebih rantai (subunit polipeptida).

3. Enzim alosterik biasanya memperlihatkan penyimpangan yang nyata dari prinsip klasik Michaelis-Menten. Hal ini salah satu ciri yang membedakan dari enzim biasa.

Sumber :Campbell, et. al., 2002, Biologi, Edisi Kelima Jilid 1, diterjemahkan oleh Dra. Rahayu

Lestari, dkk., Penerbit Erlangga, Jakarta.Marks, D.B., et. al., 1996, Biokimia Kedokteran Dasar: Sebuah Pendekatan Klinis,

diterjemahkan oleh dr. Joko Suyono, dkk., Penerbit EGC, Jakarta.

Mauidzotussyarifah, Inhibitor Enzim, Agroteknologi Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya, Malang.