Mekanisme Sintesis Protein
Sintesis protein melibatkan dua peristiwa, yaitu proses transkripsi atau pemindahan informasi genetik dari molekul DNA ke molekul mRNA dan proses translasi atau penerjemahan yaitu pengubahan informasi genetik dari molekul mRNA menjadi molekul protein.
juga berarti pentejemahan rangkaian kodon mRNA menjadi rangkaian asam amino polipeptida. Ribosom membaca kodon-kodon yang berdampingan mulai dari kodon awal (AUG pertama hingga ujung 51) sampai pada salah satu kodon akhir (UAA, UAG, atau UGA).
Tahapan sintesis polipeptida adalah (1) Pembentukan aminoasil-tRNA, (2) Inisiasi atau pengenalan kodon awal, (3) Perpanjangan rantai polipeptida, dan (4) Penutupan sintesis polipeptida pada kodon akhir.
Inisiasi sintesis polipeptida meliputi tiga tahap, yaitu : (1) Penempelan sub unit ribosom kecil pada tRNA inisiator, (2) Penempelan mRNA pada kompleks sub unit kecil ribosom dengan tRNA inisiator, (3) Sub unit besar ribosom dengan sub unit kecil ribosom-tRNA-mRNA, membentuk ribosom sempurna yang siap membaca kodon-kodon mRNA.
Proses inisiasi protein pada E.Coli dibantu oleh tiga protein IF1, IF2 dan IF3 (IF merupakan singkatan Initiation Factor). Ketiga faktor protein tersebut didalam sitoplasma menempel pada sekelompok sub unit kecil ribosom yang menunggu proses inisiasi. IF3 berperan memisahkan sub unit kecil dan sub unit besar setelah selesai translasi pada periode sebelumnya. IF1 dan IF2 berfungsi mendorong penempelan aminoasil-tRNA inisiator (f Met-tRNA fmet) dan mRNA kepada sub unit 30S ribosom.
Sel eukariot mengandung faktor inisiasi yang lebih kompleks dibanding prokariot. Dikenal dua faktor inisiasi yaitu eIF2 yang mempunyai fungsi sama dengan gabungan IF1, IF2 dan IF3 dan eIF3 yang mempunyai fungsi yang sama dengan IF3. Proses inisiasi dimulai dari penempelan eIF2, GTP dan Met-tRNA-met pada sub unit ribosom kecil (40S) sedangkan eIF3 sudah lebih dulu menempel pada sub unit ribosom kecil, yaitu pada saat pemisahan kedua sub unit ribosom setelah proses translasi periode sebelumnya. Sub unit kecil ribosom eukariot akan menempel pada dekat ujung 51 dan bergerak sepanjang mRNA mencari AUG pertama (kodon awal). Pada eukariot proses inisiasi ini melibatkan hidrolisis ATP menjadi ADP dan P, hal ini tidak terjadi pada prokariot.
Proses perpanjangan melibatkan sejumlah protein faktor EF (Elongation Factor), enzim transferase peptidil, serta GTP. Pada akhir proses inisiasi dihasilkan satu ribosom sempurna yang berasosiasi dengan amino asil-tRNA inisiator dan mRNA. Pada ribosom sempurna tersedia dua situs amino asil-tRNA (situs P dan situs A) dengan situs P ditempati oleh amino asil-tRNA inisiator. Proses perpanjangan polipeptida dimulai dengan masuknya amino asil-tRNA yang kedua menempati situs A.
Bila anti kodom yang terdapat pada amino asil-tRNA cocok dengan kodon yang terdapat pada situs A, maka transferase peptidil akan menggabungkan dua asam amino yang dibawa oelh kedua amino asil-tRNA yang berdampingan pada ribosom tersebut. Transferase peptidil akan melepaskan asam amino dari tRNA yang menempati situs P dan menggabungkan pada asam amino di situs A, yang menghasilkan peptidil-tRNA pada situs A. Terjadinya translokasi peptidil-tRNA dari situs A ke situs P berulang sampai ditemukan kodon akhir (UAA, UAG, atau UGA).
Akhir proses translasi bila ribosom menemui salah satu kodon akhir (UAA, UAG, atau UGA). Dikarenakan tidak ada anti kodon yang cocok maka proses perpanjangan rantai polipeptida akan berakhir. Kemudian terjadi pemisahan antara ribosom tRNA, mRNA dan polipeptida dibantu dengan protein RF (Release Factor), sebagai faktor pembebas. Pada E. Coli ada tiga faktor pembebas, yaitu : RF1 yang tanggap terhadap kodon UAA dan UAG, RF2 tanggap terhadap UAA dan UGA, dan RF3 merangsang reaksi yang dikatalisis oleh RF1 dan RF2.
Setelah protein-protein (RF1 dan RF2) menempel pada kodon akhir, maka akan merubah aktivitas transferase peptidil dan mereaksikan dengan air (H2O) sehingga terjadi proses hidrolisis peptidil-tRNA yang terdapat pada situs P dan dihasilkan rantai polipeptida yang terbebas dari tRNA. Selanjutnya terjadi hidrolisis GTP dan asosiasi ribosom tRNA-mRNA terurai dengan diikuti pemisahan ribosom menjadi dua sub unit.
Tag :
Pendidikan
0 Komentar untuk "Mekanisme Sintesis Protein"