protein
Post on 01-Feb-2016
27 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
ASAM AMINO DAN PROTEIN Protein adalah poliamida, hidrolisis protein
menghasilkan asam-asam amino
NHCHC NHCHC
O O
H2O,H+
Kalor
R R'
H2N CH C
R
OH
O
+ H2N CH C
R'
OH
O
dst
Asam-asam amino
H2N CH C
R
OH
O
Struktur Umum Asam Amino
Variasi struktur terjadi pada rantai samping (R)
Gugus α-amino
MDA ‘05
Klasifikasi asam amino berdasarkan rantai samping…
Asam amino netral: Non polar: alanin, glisin, isoleusin, leusin, metionin,
fenilalanin, prolin, triptofan dan valin Polar: asparagin, sistein, glutamin, serin, treonin,
tirosin Asam amino basa: arginin, lisin, histidin Asam amino asam: asam aspartat, asam glutamat
Beberapa struktur asam amino
H2N CH C
CH2CH2CO2H
OH
O
H2N CH C
(CH2)4NH2
OH
O
H2N CH C
CH
OH
O
CH3
CH3
H2N CH C
CH2OH
OH
O
Asam glutamat
(AA asam)
Lisina
(AA basa)
Valina
(AA netral, R non polar)
Serina
(AA netral, R polar)
Pentingnya rantai samping….
Menentukan sifat protein secara keseluruhan baik struktur atau pun kelarutan
Protein yang mengandung AA dengan R memiliki gugus –OH, -SH atau gugus polar lain dapat berikatan hidrogen
Protein yang mengandung AA dengan R polar akan cenderung lebih mudah larut dalam pelarut polar, dsb
Asam amino esensial
H2N CH C
R
OH
O
+ C C
R'
OH
Oenzim transaminasi
banyak tahap
O
C C
R
OH
OO
+ H2N CH C
R'
OH
O
Asam amino dapat disintesis dari ”persediaan” senyawa organiknya berdasarkan reaksi transaminasi
Asam amino yang diperlukan untuk sintesis protein dan ini tidak dapat disintesis sendiri oleh organisme itu tetapi harus terdapat dalam makanannya disebut asam amino esensial
asam amino lama asam keto lama asam keto baru asam amino baru
Asam amino sebagai ion dipolar
Ion dipolar tidak bersifat seperti senyawa organik lainnya. Td tinggi > 200oC, larut dalam air dan pelarut polar, tidak larut
dalam pelarut non polar. Memiliki momen dipol yang besar Kurang asam dibandingkan sebagian besar asam karboksilat
dan kurang basa dibandingkan sebagian besar amina
Asam: melepaskan proton
H2N CH CO
R
O
H
Basa: menerima proton
H3N CH CO
R
O
Ion dipolar/zwitter ion
Ion dipolar bersifat amfoter…
H3N CH CO
R
O
+ H H3NCHCOH
R
O
kation
anion
NH2 CH CO
R
O
OH H2NCHCO
R
O
H2O
H
+ +
Titik Isolistrik
H3N CH C
CH3
O
O
+ H2O H2N CH C
CH3
O
O
+ H3O
Muatan akhir dari asam amino beragam sesuai dengan perubahan pH larutan
Mis. Alanin dalam larutan berair pH 7 mengemban muatan negatif netto
pH saat AA tidak bermuatan (muatan netto=0) disebut titik/pH isolistrik Titik isolistrik dapat ditentukan dengan elektroforesis dan titrasi Titik isolistrik AA asam sekitar pH 3, AA basa sekitar pH 9-10
Alanin pada pH 7
Reaksi asam aminoAsilasi
H3N CH C
CH3
O
O
+ CH3CH2OHH
H3N CH C
CH3
OCH2CH3
O
+ H2O
CH3COCCH3 + NH3CHCO2
CH2CH(CH3)2
O O
CH3C NHCHCO2H
CH2CH(CH3)2
O
+ CH3CO2H
Gugus amino dari asam amino dapat diasilasi dengan mudah dengan suatu halida asam atau anhidrida asam untuk menghasilkan amida
N-asil (produk) sering digunakan sebagai gugus blokade dalam sintesis
Anh asam asetat leusina N-asetileusin (85%) Esterifikasi
Reaksi dengan ninhidrin
AA bereaksi dengan ninhidrin membentuk produk ungu Ruhemann. Reaksi ini digunakan untuk mendeteksi adanya AA pada kertas kromatografi
O
O
OH
OH
H2NCH
R
CO2H
+
O
O
N
O
O
RCH
O
+ + CO2 + H2O
Ungu Ruhemann
Oksidasi sistein menjadi sistin
NH3
[O]
[H]O2CCHCH2S SCH2CHCO2
NH3NH3
2 HSCH2CHCO2
Sintesis asam amino
RCHCO2H
X
(1) NH2 RCHCO2H
NH2
(2) H
XCH(CO2C2H5)2(1) K ftalamida
(2) NaOC2H5, RX(3) H2O
RCHCO2H
NH2
O
RCH(1) NH3, -H2O
(2) HCN(3) H2O, H
RCHCO2H
NH2
O
RCCO2HH2, NH3, Pd
RCHCO2H
NH2
Reaksi substitusi Sintesis strecker
Aminasi reduktif
Peptida Yaitu amida yang dibentuk oleh 2 asam amino atau lebih Ikatan amida antara suatu gugus α-amino dari satu asam amino dan
gugus karboksil dari asam amino lain disebut ikatan peptida Contoh alanilglisin (dipeptida)
H2N CH C
CH3
OH
O
+ H2N CH2 C OH
O
- H2OH2N CH C
CH3
NH
O
CH2 C OH
O
Alanin glisin alanilglisin
alanin
Peptida lain yang berasal dari alanin dan glisin adalah glisilalanin
NH2 CH2 C
O
HN CH C
CH3
OH
O
Ikatan peptida
glisin
N-ujung di kiri
C-ujung di kanan
Ikatan dalam peptida
Ikatan amida memiliki karakter ikatan rangkap yang disebabkan oleh tumpang tindih parsial orbital p darigugus karbonil dengan pasangan elektron menyendiri dari nitrogen.
H3C N
O
H2C N
O
Ikatan dalam peptida
C
H2N
HR
C
O
N
H
C
H R
C
O
OH
Atom-atom yang terikat pada gugus karbonil dan pada N semuanya terletak dalam satu bidang, rantai samping R berada pada sisi yang berseberangan dari bidang itu
1,32 A
Panjang ikatan C-N yang lazim dalam amina adalah 1,47A
Penetapan struktur peptida Ahli kimia dapat menentukan banyaknya
residu asam amino, identitas residu asam amino dari suatu peptida dengan cara hidrolisis dan dilanjutkan dengan kromatografi atau elektroforesis
Untuk menetukan rentetan asam-asam amino dalam suatu peptida dapat dilakukan dengan cara analisis residu ujung
Analisis residu ujung (ujung N) Reagensia Edman
N C S + NH2CHC SISA PEPTIDA
O
HCl
CH3NO2
N
C
C
S
NH
CHR
O
+ SISA PEPTIDA
Fenil isotianat N-ujung
Suatu feniltiohidantoin
Ini hanya bisa dilakukan sampai sekitar 20-30 siklus, selanjutnya tidak akurat lagi, dikembangkan penaanilisis AA sequenator
Reagensia Sanger (1-flouro-2,4-dinitrobenzena)
NO2
FO2N
+ NH2CHC
R
SISA PEPTIDA
O
NO2
O2N NHCHC SISA PEPTIDA
O
R
H2O,H
NO2
O2N NHCHCOH
O
R
+ ASAM ASAM AMINO
Reagensia Sanger tidak dapat mendegradasi peptida menjadi satu asam amino tiap kali
Analisis residu C-ujung dengan enzim
NHCHCOH
O
R
SISA PEPTIDA + H2O
karboksipeptidase
NH2CHCOH
O
SISA PEPTIDA +
R
Rentetan asam amino Suatu polipeptida besar biasanya harus
dihidrolisis menjadi pecahan yang lebih kecil untuk menentukan rentetan asam-asam amino
Pecahan-pecahan residu asam amino ditentukan dengan analisi residu ujung
Selanjutnya residu-residu tersebut diurutkan
Contoh Bagaimana struktur pentapeptida yang
menghasilkan tripeptida berikut bila dihidrolis parsial?
gly-glu-arg glu-arg-gly arg-gly-phe
Jawab:
gly-glu-arg
glu-arg-gly
arg-gly-phe
Jadi penpeptida tersebut adalah gly-glu-arg-gly-phe
Enzim spesifik dan reagensia proteolitik untuk memaksa pisah ikatan peptida dalam
Kimotripsin: R= tyr, phe, trp Pepsin: R= tyr, phe, trp Tripsin: R= lys, arg BrCN: R= met Termolisin: R= ile,leu, val
Letak pemaksapisahan
NHCHC
R
NHCHC
R'
O O
Sintesis Peptida Sintesis amida biasa:
RCOCl + R’NH2 RCONHR’ Namun sintesis peptida secara langsung
menimbulkan masalah karena terdapat banyak cara asam-asam amino untuk bergabung
Gly + ala gly-ala atau ala-gly atau
gly-gly atau ala-ala Karena itu, maka gugus reaktif lain di blokade
(termasuk rantai samping)
Gugus blokade (umumnya gugus karbamat)
CH2OCCl + H2NCH2COH- HCl
O O
CH2OC
O
NHCH2COH
O
HNCH2COH
O O
ClCOC2H5+- HCl
HNCH2CO
O O
COC2H5
benzil kloroformat glisin gugus karbamat b benziloksikarbonilglisin
Glisin yang aminonya etil kloroformat ‘gugus ester teraktifkan”diblokade
CH2OC
O
NHCH2COCOC2H5
O O
H2NCHCO2H
CH2C6H5
+- CO2
- C2H5OH
CH2OC
O
NHCH2C
O
NHCHCO2H
CH2C6H5
Ester teraktifkan bereaksi dengan asam amino lain membentuk peptida
Fenilalanin atau ester etilnya
gly-phe yang aminonya diblokade
CH2 OC
O
NHCH2C
O
NHCHCO2H
CH2C6H5
H2, Pd
CH3 H2NCH2C
O
NHCHCO2H
CH2C6H5
+ CO2 +
Pembuangan gugus karbamat
gly-phe
Suatu peptida
top related