Sintesis Protein Nabila Salsabila8SINTESIS PROTEIN

Nabila Salsabila/1306370700/Teknik Kimia

ABSTRAKSintesis protein atau translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Pada eukariotik terdapat fase pengolahan yang disebut dengan fase pasca transkripsi sebelum menuju tahap translasi. Proses translasi dibagi lagi menjadi 4 tahap, yaitu aktivasi asam amino, inisiasi, elongasi dan juga terminasi. Setelah proses translasi, terdapat proses post-translasi sebelum protein didistribusikan ke luar sel. Pada tahap post-translasi ini dapat terjadi folding protein, clevage proteolitik, modifikasi kimia, dan juga intein penyambung.

Kata KunciAktivasi Asam Amino; Clevage Proteolitik; Elongasi; Folding Protein; Inisiasi; Intein Penyambung; Modifikasi Kimia; Pasca-Transkripsi; Post-Translasi; Sintesis; Terminasi; Translasi; Translokasi.

1. Proses pasca-transkripsiPada eukariotik terdapat intron dan ekson sehingga mRNA yang sudah melakukan transkripsi tidak bisa langsung dibawa untuk ditranslasi, karena mRNA harus diolah terlebih dahulu. Fase pengolahan ini disebut dengan fase pasca transkripsi. Pre-mRNA yg dihasilkan dari proses transkipsi tharus dimodifikasi dahulu dengan tahap sebagai berikut:1) Pemberian topi (capping) dan ekor (poliadenilasi)Setiap ujung molekul pre-mRNA dimodifikasi dengan cara tertentu. Ujung 5 yaitu ujung depan, pertama kali dibuat saat transkripsi segera ditutup dengan mukleotida guanin (G) yang termodifikasi. Pemerian topi ini mempunyai setidaknya 2 fungsi:a. Ujung ini melindungi mRNA dari degradasi enzim hidrolisis. b. Setelah mRNA sampai di sitoplasma, ujung 5 berfungsi sebagai bagian dari tanda lekatkan di sini untuk ribosom. Pada ujung 3 suatu enzim menambahkan ekor polia(A) yang terdiri dari 30-200 nukleotida adenin. Ekor poli(A) berfungsi mempermudah ekspor mRNA dari nukleus.

Gambar 1. Capping dan pemberian ekor pada mRNA

Poliadenilasi merupakan proses penambahan poliA (rantai AMP) pada ujung 3 nukleotida mRNA. Fungsinya untuk meningkatkan stabilitas mRNA dan meningkatkan efisiensi translasi.

2) SplicingSaat proses transkripsi, RNA polimerase mentranskripsi intron maupun ekson dari DNA. Splicing merupakan proses pembuangan intron dan penyambungan ekson. Intron adalah bagian penyela, merupakan segmen asam nukleat bukan pengkode dan terletak diantara daerah pengkode. Sedangkan ekson adalah daerah yang yang diekspresikan atau ditranslasi menjadi asam amino. Dalam penyambungan RNA, intron dikeluarkan dan ekson bergabung. Penyambungan RNA dikatalis oleh ribonukleoprotein nucleus kecil (snRNP), yang beroperasi de dalam susunan yang lebih besar disebut spliosom. Setelah dilakukan berbagai modifikasi di atas, jadilah mRNA matang (mature mRNA).

2. Translasi

Gambar 2. RibosomGambar 2. RibosomSebelum membahas proses translasi pada sintesis protein, ada baiknya dijelaskan ribosom yang merupakan bagian yang sangat penting pada proses tersebut.. Ribosom adalah tempat untuk pembentukan polipeptida. Asam amino juga diikat pada ribosom dan dalam waktu yang sama juga mengikat t-RNA (bagian biru pada gambar). Setiap asam amino terikat pada rantai polipeptida yang terus tumbuh. Rantai tersebut akan terputus dari ribosom sesaat setelah lengkap. Rantai yang polipeptida yang panjang mampu diikat oleh ribosom dengan akurasi yang sempurna.Ribosom memiliki 2 subunit yaitu small subunitdan large subunit. Pada sel prokariotik ribosom memiliki ukuran yang lebih besar. Small subunit memiliki ukuran 30S, S merupakan svedberg unit. Svedberg unit bukan merupakan satuan SI yang diukur berdasarkan tingkat sedimentasi yaitu seberapa cepat suatu partikel dapat bersedimentasi. Hal tersebut dapat dilihat dari waktu yang suatu molekul dapat tempuh untuk mencapai bagian dasar tert tube dibawah gaya sentrifugal pada alat sentrifugasi. Small subunit pada ribosom prokariot mengandung 16S r-RNA dengan 21 protein. Selain dari itu juga terdapat large subunit yang mengandung 23S r-RNA, 5S r-RNA, serta 34 protein. Lain halnya dengan ribosom prokariot, pada ribosom eukariotik small subunit memiliki ukuran 40 S. Subunit tersebut mengandung 16S r-RNA dengan 21 protein. Sedangkan large subunit memiliki ukuran 60S dengan 28S r-RNA, 5,8S r-RNA, 5S r-RNA, serta 45 protein didalamnya. Dapat ditarik kesimpulan bahwa walaupun memiliki ukuran yang lebih kecil. Ribosom pada eukariotik tersusun dari protein dengan jumlah yang lebih benyak dibanding sel prokariotik.Pada small subunit setiap ribosom memiliki daerah tempat pengikatan untuk m-RNA. Sedangakan pada large subunit terdapat tiga daerah pengikatan yaitu A, P, dan E. A-site pada ribosom merupakan Amynoacyl-site, P-site merupakan Peptidil-site, sementara pada E-site yang merupakan Exit-site rantai t-RNA yang tidak lagi mengikat protein biasanya hanya singgah sebelum akhirnya keluar dari ribosom.

Proses translasi dibagi lagi menjadi 4 tahap, yaitu aktivasi asam amino, inisiasi, elongasi dan juga terminasi. Secara umum, tahapan translasi pada eukariotik dan prokariotik hampir sama, namun dibeberapa proses terdapat ciri khas pada masing-masing sel tersebut. Perbedaan yang sangat terlihat pada proses translasi ekukariot dan prokariot adalah prokariot menjalankan proses translasi sebelum proses transkripsi selesai. Hal ini dikarenakan prokariot tidak memiliki membran inti sehingga mRNA yang dihasilkan dapat langsung menuju sitosol untuk proses translasi.

1) Aktivasi Asam AminoAktivasi asam amino ini bertujuan untuk mendapatkan asam amino yang mampu mengidentifikasi dan berkombinasi denga suatu mRNA yang dikenal sebagai suatu kodon melaui suatu ikatan hidrogen. Aktivasi ini melibatkan suatu modifikasi kimiawi dari asam amino melalui ikatan kovalennya denga molekul tRNA yang akan berinteraksi langsung dnegan mRNA (kodon) pada proses translasi (RNA-RNA).Tahap awal aktivasi asam amino memerlukan suatu enzim aktivasi khusus yang disebut sebagai sintetase tRNA-Aminoasil, yang mengkatalis sintesis adenilat-aminoasil dengan substrat asam amino spesifik dan juga ATP. Hasil asam amino-AMP ini lalu ditransfer kepada tRNA pada terminal -3. Energi yang diperlukan untuk menghubungkan gugus karbonil dari suatu asam amino dengan fosfat dari penggunaan energi ATP dimana terjadi reduksi pirosfat pada ATP dengan cara dihidrolisis. Hal ini dikarenakan ikatan fosfat-fosfat pada pirofosfat benergi tinggi akan dapat memenuhi kebutuhan energi untuk pembentukan adenilat-aminoasil. Selain digunakan pada sintesis kompleks tersebut, energi dari ATP disimpan dalam ikatan anhidrida campuran dari adenilat-aminoasil pada proses. Langkah selanjutnya pada proses aktivasi asam amino, yaitu asam amino hasil derivat dari adenilat ditransfer ke suatu gugusan hidrokasil dari nukleotida adenil pada ujung 3 dari sutau tRNA. Meskipun produk dari tRNA-aminoasil dikenal sebagai produk derivat-3. Namun belun dapat dipastikan gugus karboksil pada suatu asam amino membentuk suatu ikatan ester dengan gugusan hidroksil-2 atau -3. Transfer gugus acyl antara dua gugusan hidroksil berlangsung dengan mudah dan cepat sehingga sulit ditemukan reaksi kimia yang terbentuk. Ikatan ester yang dibentuk dalam sintesis tRNA-aminoasil mempunyai energi bebas hasil hidrolisi sebanding dengan fosfat terminal dari ATP. Dengan demikian, rekasi hidrolitik dari PPi yang dihasilkan pada reaksi awal yang menginisiasi keseluruhan proses pada aktivasi asam amino. Reaksi kimianya, yaitu:

sam Amino + ATP + tRNA + H2O tRNA-aminoasil + AMP + 2Pi

Untuk lebih memahami proses dari aktivasi asam amino dan tRNA dapat divisualisasikan pada gambar berikut:

Gambar 3. Proses Aktivasi tRNA-aminoasil

Untuk mengkatalis proses pembentukan tRNA-aminoasil sintetase tRNA-aminoasil memerlukan ion Mg2+ sebagai kofaktor untuk proses enzimatik. Setiap sintetase tRNA-aminoasil bersifat sangat spesifik untuk asam amino tertentu yang akan diaktivasi dan juga bersifat cukup spesifik terhadap tRNA yang akan menerima asam amino. Oleh karena itu, setiap sel paling tidak membutuhkan sedikitnya 20 sintetase tRNA-aminoasil yang berbeda. Selain sintetase tRNA-aminoasil yang berperan penting pada proses aktivasi asam amino, terdapat juga enzim sintetase tRNA-isoleusil. tRNA-isoleusil merupakan suatu kompleks enzim yang mempunyai fungsi untuk mendeteksi kesalahan yang terjadi pada aktivasi asam amino. tRNA-aminoasil hanya bersifat cukup spesifik terhadap tRNA yang digunakan pada aktivasi asam amino sehingga enzim sintetase tRNA-aminoasil dapat digunakan oleh tRNA yang berbeda, sehingga dapat terjadi kesalahan dalam proses aktivasi asam amino yang dapat dideteksi oleh sintetase tRNA-isoleusil.

2) Inisiasi

Dalam tahap inisiasi, komponen yang dibutuhkan untuk berjalannya proses ini, yaitu:1. Rantai mRNA yang akan ditranslasi 2. Unit ribosom yang terdiri dari subunit besar dan subunit kecil3. tRNA-aminoasil yang spesifik terhadap kodon pertama pada mRNA4. GTP (Guanosine triphosphate)yang memnyediakan energy untuk proses inisiasi pada sel eukariotik5. Faktor inisiasi yang dapat membentuk komplek inisiasi. Padas sel prokariotik memiliki 3 faktor inisiasi, yaitu (IF-1, IF-2, and IF-3) sedangkan pada sel eukariotik memiliki lebih dari 10 jenis factor inisiasi dengan symbol elf

Terdapat perbedaan dalam hal proses inisiasi translasi antara prokariot dengan eukariot. Pada eukariot kodon inisiasi adalah metionin, sedangkan pada prokariot adalah formil-metionin/fMet Proses inisiasi yang terjadi pada proses translasi dapat dibagi pada sel eukariotik dan sel eukariotik dijelaskan sebagai berikut :

Inisiasi translasi pada eukariotTahapan inisiasi translasi pada eukariot adalah sebagai berikut: 1. Tahap pertama meliputi pembentukan kompleks preinisiasi (preinitiation complex). Struktur ini terdiri dari subunit 40S ribosom, ternary complex' yang tersusun dari faktor inisiasi eIF2 yang terikat tRNAMet inisiator, molekul GTP, dan tiga faktor eIF1, eIF1A, eIF3. Seperti pada bakteria, tRNA inisiator ini tidak mengenali kodon internal 5AUG3. Berbeda dengan bacteria, tRNA inisiator eukariot diaminoasetilasi dengan metionin normal, bukan oleh Nformilmetionin. 2. Kompleks preinisiasi selanjutnya bergabung dengan ujung 5 the mRNA. Tahap ini memerlukan kompleks pengikatan tudung (cap binding complex), kadangkadang disebut eIF4F, yang terdiri dari faktor inisiasi eIF4A, eIF4E dan eIF4G. Faktor inisiasi eIF4G berfungsi sebagai jembatan antara eIF4E (yang terikat pada tudung) dan eIF3 (yang terikat pada kompleks preinisiasi) (Hentze, 1997). Hasil dari tahap ini adalah kompleks preinisiasi menjadi terikat pada daerah ujung 5 mRNA. Pengikatan ini juga dipengaruhi oleh ekor poli (A) ujung 3 mRNA. Interaksi ini diduga dimediasi oleh protein PADP (polyadenylatebinding protein), yang terikat pada ekor poli(A)

3. Setelah kompleks preinisiasi mengikat ujung mRNA, kompleks ini sekarang disebut kompleks inisiasi (initiation complex), harus menggeserkan posisinya (scanning) sepanjang mRNA sampai mencapai kodon inisiasi. a) Daerah yang harus dipindai (scanning) ini, disebut daerah leader mRNA eukariotik, panjangnya dapat beberapa puluh, atau bahkan ratusan nukleotida dan seringkali mengandung daerah yang membentuk struktur tusuk konde (hairpins) dan struktur pasangan basa lain. Ada dugaan, struktur tersebut dihilangkan oleh kombinasi faktor inisisiasi eIF4A dan eIF4B. b) Faktor inisiasi eIF4A, dan mungkin juga eIF4B, mempunyai aktivitas helikase yang dapat memutuskan ikatan basa intramolekuler mRNAhas sehingga dapat melapangkan jalan kompleks inisiasi c) Kodon inisiasi, yang biasanya 5AUG3 pada eukariot, dapat dikenali sebab urutan ini terdapat dalam urutan konsensus pendek, 5ACCAUGG3, yang dikenal sebagai konsensus Koza (Kozak consensus).

4. Ketika kompleks inisiasi telah menduduki kodon inisiasi, subunit besar ribosom akan mengikat kompleks inisiasi ini. Seperti pada bakteria, tahap ini memerlukan hidrolisis GTP dan pelepasan faktorfaktor inisiasi. Faktor inisiasi terakhir yang terlibat pada tahap ini adalah eIF5 (yang membantu pelepasan faktorfaktor inisiasi lain) dan eIF6 (yang bergabung dengan subunit besar yang tidak terikat dan mencegah untuk menempel pada subunit kecil di dalam sitoplasma).

Pada Prokariot inisiasi translasi meliputi tahaptahap sebagai berikut:Faktor inisiasi (IF) 2 bergabung dengan GTP, Selanjutnya keduanya berikatan dengan small subunit pada daerah A-site dan membantunya dalam mengenali kodon AUG sebagai kodon start. Daerah pengikatan ribosom ini disebut sebagai shine dalgarno sequence. Setelah mengenali kodon start gabungan antara IF 2, GTP, serta small subunit kemudian menempel pada kodon start tersebut. IF 2. t-RNA telah siap dengan antikodon dan mengikat protein methionen yang merupakan kode protein dari kodon AUG. Met-tRNA tersebut kemudian menempel pada ribosom dengan bantuan IF 3. Setelah berhasil menempal pada ribosom di kodon start IF 3 kemudian terlepas dari t-RNA.Pada tahap ini large subunit kemudian siap untuk bergabung dengan small subunit dan membentuk 70S initiation complex. Saat penempelan large subunit pada smallsubunit terjadi hidrolisi yang membuat IF 1, IF 2, GDP, serta Pi terlepas dari ribosom. Saat large subunit menempel, Met-tRNA terikat pada posisi P-site. Hal ini memberikan kekosongan pada posisi A-site dalam ribosom yang siap untuk tahap selanjutnya yaitu elongasi.

Gambar 4. Proses InisiasiSintesis Protein Nabila Salsabila

Sintesis Protein Nabila Salsabila8

3) ElongasiElongasi pada prokariotik dan eukariotPemanjangan atau elongasi rantai polipeptida akan terus berlangsung hingga suatu triplet kodon yang menyandi terminasi memasuki situs A. Penempelan subunit besar ribosom pada kompleks inisiasi menyebabkan terbentuknya dua situs tempat penempelan aminoasiltRNA. Templat pertama, P atau peptidil, ditempati oleh initiator tRNAiMet, yang membawa Nformylmethionine atau methionine, dan antikodon tRNA ini berpasangan dengan kodon inisiasi. Tempat kedua, A or aminoacyl site, ditempati kodon kedua pada rangka baca (open reading frame).Pada E. coli, aminoasiltRNA dibawa ke situs A oleh faktor elongasi EFTu, yang menjamin bahwa hanya tRNA yang membawa asam amino yang benar yang dapat memasuki situs A, tRNA yang membawa asam amino yang salah akan ditolak memasuki situs A. EFTu merupakan protein G yang mengikat molekul GTP, suatu molekul sumber energi. Pada eukariot, faktor elongasi yang setara dengan EFTu adalah eEF1, yang merupakan kompleks yang terdiri dari empat subunit: eEF1a, eEF1b, eEF1d and eEF1g.Ketika aminoasiltRNA memasuki situs A, ikatan peptida dibentuk di antara dua asam amino. Proses ini dikatalisis oleh enzim peptidil transferase, yang melepaskan asam amino dari tRNAiMet inisiator dan kemudian membentuk ikatan peptida di antara asam amino ini dan asam amino yang terikat tRNA kedua. Pada bakteria, aktivitas peptidil transferase dijalankan oleh 23S rRNA subunit besar ribosom, sebagai ribozim. Reaksi ini memerlukan energi yang diperoleh dari hidrolisis GTP yang terikat pada EFTu (eEF1 in eukaryotes). EFTu yang tidak aktif karena kehilangan GTP selanjutnya dikeluarkan dari ribosom dan diganti oleh EFTs. Pada eukariotik, faktor elongasi yang setara EFTs belum diketahui, dan diduga faktor elongasi eEF1 bersifat regeneratif. Tahap berikutnya adalah translokasi yang meliputi tiga kejadian secara bersamaan yaitu: Ribosom bergeser sepanjang tiga nukleotida (satu kodon), kodon berikutnya memasuki situs A tRNA dipeptida bergeser menempati situs P. tRNA deasetilasi (yang tidak mengikat asam amino) bergeser memasuki situs E (exit site) pada bakteria atau langsung meninggalkan ribosom pada eukariot.

4) TerminasiTerminasi translasi pada prokariotik dan eukariotikSintesis protein berakhir ketika proses elongasi mencapai satu dari tiga kodon terminasi. Situs A sekarang tidak dimasuki tRNA tetapi oleh protein release factor. Mulai proses terminasi dalam suatu translasi sintesis protein ditandai dengan tempat A pada ribosom menerjemahkan salah satu dari 3 kodon terminasi, yaitu UAA, UAG atau UGA.Pada sel prokariotik, kodon terminasi ini diidentifikasi oleh factor pelepasan (RF) yang berbeda beda. FR-1 bertugas untuk mengidentifikasi kodon terminasi UAA dan UAG sedangkan RF-2 mengidentifikasi UGA dan UAA. Ketika factor pelepasan ini berikatan dengan kompleks kodon, hal ini menyebabkan hidrolisis pada ikatan yang menghubungkan peptide dengan tRNA pada tempat P, yaitu asam amino karboksil pada bagian ujung dari tRNA-aminoasil yang masih berikatan dengan ribosom dan melepaskan polipeptida yang baru disintesis. Selanjutnya faktor pelepasan ketiga (RF-3-GTP) yang menyebabkan pelepasan RF-1 ataupun RF-2 bersamaan dengan GTP dihidrolisis menjadi GDP dan residu tunggal fosfat.Berbeda dengan sel prokariotik, sel eukariotik hanya memiliki satu faktor pelepasan, yaitu eRF, dimana dapat mengidentifikasi ketiga jenis kodon terminasi. Selain itu juga terdapat faktor pelepasan eRF-3 yang memiliki fungsi yang sama dengan faktor RF-3 pada sel prokariotik. Dari penjelasan diatas dapat disimpulkan:

Bakteria mempunyai tiga release factor yaitu: RF1, yang mengenali kodon 5UAA3 dan 5UAG3, RF2 yang mengenali 5UAA3 dan 5UGA3, RF3 yang memicu pelepasan RF1 dan RF2 dari ribosom setelah terminasi, reaksi pelepasan ini memerlukan energi yang diperoleh dari hidrolisis GTP.

Eukariot hanya mempunyai dua protein release factor: eRF1, yang mengenali kodon terminasi, Struktur eRF1 yang ditentukan dengan teknik kristalografi sinarX, menunjukkan bahwa bentuk protein ini sangat mirip dengan tRNA. Hal ini dapat menjelaskan mengapa release factor ini dapat memasuki situs A yang mengandung kodon terminasi. eRF3, yang diduga berperan seperti RF3.

2. Post-TranslasiSetelah tahap translasi selesai, polipeptida hasil translasi tidak langsung aktif. Untuk menjadi protein aktif atau fungsional dalam sel, protein harus mengalami sedikitnya satu dari empat tipe proses post-translational berikut ini.

Gambar 5. Empat tipe proses post-translasi

1) Pelipatan Protein (Protein Folding)Folding merupakan pelipatan dari rantai polipeptida. Protein yang merupakan rangkaian dari asam -asam amino ini harus mengalami pelipatan (folding) untuk dapat mencapai struktur aslinya, karena protein hanya dapat berfungsi jika mempunyai struktur asli tersebut. Pelipatan protein di dalam sel merupakan proses kompleks yang membutuhkan bantuan molekul lain dan energi. Jika proses pelipatan benar maka asam amino tersebut akan menjadi aktif dan sebaliknya. Molekul protein yang membantu prosesfoldingadalah: Chaperon molekuler: mengikat dan menstabilkan protein yang belum dilipat (unfolded protein), sehingga tidak beragregat dengan protein lain Chaperonin: membantu proses pelipatan protein dalam sel. Contoh: GroEL dan GroES

Gambar 6. Pelipatan ProteinBegitu diperoleh kondisi yang sesuai, kebanyakan polipeptida akan segera melipat menjadi struktur tersier yang tepat karena biasanya struktur tersier ini merupakan konformasi dengan energi yang paling rendah. Secarain vivo (di dalam sel), pelipatan yang tepat seringkali dibantu oleh protein-protein tertentu yang disebutchaperon. Chaperon akan bersentuhan langsung dengan nascent protein. DnaK mengarahkan protein ke sistem Chaperonin GroES dan GroEL. GroEL dan GroES berperan untuk menjadi tempat pelipatan protein sehingga protein tersebut menjadi aktif. Proses pelipatan protein memiliki mekanisme yang sama pada sel eukariot dan juga prokariot.

2) Clevage proteolitikPembelahan Proteolytic mempunyai dua fungsi dalam proses translasi sebelumnya dari protein. Yang pertama untuk memindahkan potongan pendek dari daerah terminal N dan C polypeptides, menyisakan molekul tunggal dipendekkan yang terlipat dalam protein aktif. Kedua, digunakan untuk memotong rantai polipeptida ke dalam segmen-segmen yang sebagian atau seluruhnya merupakan protein aktif. Pemotongan ini dilakukan oleh suatu enzim yang disebut proteasome. Mekanismenya adalah tahap pertama molekul ubiquitin menempel pada protein menggunakan enzim yang terdapat pada sitosol, selanjutnya protein-ubiquitin dikenali oleh proteasome. Komponen enzimatik pada proteasome memotong protein menjadi segmen segmen yang nantinya akan didegradasi oleh enzim enzim di dalam sitosol. Peristiwa ini biasa terjadi pada eukariotik dan jarang terjadi pada prokariotik.Gambar 7. Mekanisme clevage proteolitik

3) Modifikasi Kimiawi Modifikasi kimiawi adalah tambahan yang dilakukan pada polipeptida hasil sintesi sebelum dikirim ke target bertujuan untuk mengaktifkan beberapa fungsi dari protein atau memberikan sifat tertentu pada protein. Modifikasi kimiawi dapat terjadi pada protein hasil sintesis pada sel eukariot ataupun prokariot dengan mekanisme yang hampir sama. Pada modifikasi kimiawi ini dapat dilakukan penambahan gula, lipid, gugus fosfat atau penambahan-penambahan lain pada polipeptida hasil sintesis.

Tabel 1. Contoh dari Post-Translational Modifikasi Kimia

(Sumber : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books)

GlikosilasiProses glikolisasi adalah penambahan molekul karbohidrat atau gula separuh protein, dengan range jenis gula sederhana monosakarida termodifikasi pada faktor inti transkripsi hingga gula yang memiliki rantai polisakarida bercabang kompleks pada reseptor permukaan sel. Terdapat 2 jenis glikosilasi, yaitu the N-linked glycosylation, yang terjadi pada pembentukan oligosakarida Asparagine-linked dan O-linked glycosylation terjadi pada pembentukan oligosakarida serine/Threonine-linked yang merupakan komponen utama struktur pada permukaan berbagai jenis sel dan protein yang disekresi. Glikosiliasi dapat terjadi pada protein yang dapat terlipat sempurna yang akan berimbas pada peningkatan kestabilan dan kelarutan protein untuk melindungi dari efek degradasi.

Gambar 8. Glikosilasi

PhosphorylationFosforilasi adalah proses penambahan senyawa fosfat (PO4) pada sisa serine, tyrosine atau threonine pada rantai peptide, dan proses ini juga dapat terjadi sisa sel prokariotik. Penambahan ataupun pengurangan molekul fosfat dapat merubah konformasi protein hingga fungsional dari protein tersebut dengan mengubah muatan fan hidrofobisitas secara lokal. Fosforilasi memainkan peran penting dalam pengaturan proses selular seperti siklus sel seperti apoptosis ataupun transduksi sinyal Salah satu contohnnya adalah kinase cascades dapat terjadi bergantung dengan keberadaan reaksi fosforilasi.

N-Asetilasi Pada proses ini terjadi perpindahan grup nitrogen asetil dan terjadi pada semua protein sel eukariotik. N-asetilasi memiliki 2 mekanisme reaksi, yaitu reversible and irreversible. Methionine aminopeptidase (MAP) adalah enzim yang bertanggung jawab terhadap proses ujung N-asetilasi yang menghasilkan potongan ujung-N metionin sebelum digantikan olen asam amino dengan gugus asetil dari asetil Ko-A oleh enzim N-acetyltransferase. Proses asetilasi ini membantu kestabilan dari protein, menjaga ujung-N dan mengatur regulasi dari interaksi DNA-protein pada protein histon.

LipidasiLipidasi proses dimana molekul lipid, seperti asam lemak berikatan secara kovalen dengan protein. Secara umum, lipidasi membantu lokalisasi selular dan pentargetan dalam proses sinyal sel, ikatan membrane sebagai mediator dalam interaksi antar protein. Salah satu bentuk penting dari lipidasi yaitu palmitolasi dimana membentuk ikatan thioster antara rantai panjang asam lemak dan residu cysteine, N-miristorlasi residu glisin dimana berperan dalam pentargetan embrane.

Methylation Metilasi adalah proses terjadinya perpindahan 1 gugus metil karbon baik itu nitrogen ataupun oksigen terhadap bagian asam amino pada rantai protein, dikenal sebagai kecenderungan N atau O-metilasi. Enzim yang bertanggung jawab terhadap proses metilasi ini adalah methyltransferases walaupun S-adenosyl methionine (SAM) adalah donor utama dari proses metilasi. Metilasi dari protein histon dapat mengatur kemampuan DNA dalam proses transkripsi.

4) Intein PenyambungJenis terakhir dari proses post-translational yaitu intein penyambung. Intein adalah urutan penyela pada beberapa protein, mirip intron pada mRNA. Intein harus dibuang (splicing) dan disambung (exteins) menjadi protein aktif. Kebanyakan intein dikenal pada bakteri dan archaea tetapi ada juga contoh pada eukariota yang lebih rendah. Dalam beberapa kasus ada lebih dari satu intein dalam protein tunggal. Dua fitur inteins : Pertama : struktur dari dua inteins ditentukan oleh kristalografi X-ray (Duan et al., 1997; Klabunde et al., 1998). Struktur ini bersifat sama dengan protein Drosophila disebut Hedgehog (satu protein autoprocessing yang memotong diri menjadi dua). Kedua : inteins memotong segmen spesifik sequen endonuklease di urutan sesuai dengan lokasi penyisipannya di gen yang disandi untuk satu versi intein bebas dari protein dan derivatnya. Jika sel juga berisi gen penyandi untuk intein yang berisi protein, urutan DNA untuk intein mampu menuju ke lokasi yang akan potong, mengubah intein-minus ke dalam intein-plus proses ini disebut 'intein homing' (Pietrokovski, 2001).

Gambar 9. Intein Homing

Sel yang heterozigot kemungkinan mengandung gen intein, memiliki satu alel dengan intein dan satu alel tanpa intein tersebut. Setelah splicing protein, intein memotong intein-minus gen, yang memungkinkan salinan urutan DNA intein untuk melompat ke gen ini, mengubahnya menjadi intein-plus.

KesimpulanTranslasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Proses translasi terjadi dalam beberapa tahap, yaitu aktivasi asam amino, inisiasi, elongasi, terminasi dan pasca translasi. Proses pasca translasi bertujuan untuk menjadikan protein yang baru disintesis dapat aktif atau fungsional terhadap organel yang akan dituju. Proses translasi pada prokariot dan eukariot memiliki perbedaan yang cukup signifikan pada proses inisiasi. Pada eukariot kodon inisiasi adalah metionin, sedangkan pada prokariot adalah formil-metionin/fMet. Namun untuk beberapa tahapan lainnya eukariot dan prokariot memiliki mekanisme yang yang sama. Modifikasi setelah trnaslasi bertujuan untuk membuat protein protein hasil translasi aktif dan siap pakai. Contoh modifikasi setelah transkripsi adalah folding atau pelipatan RNA, cleveage proteolitik yang menghasilkan segmen segmen protein hasil pemotongan oleh enzim protease, modifikasi kimiawi, serta intein penyambung.

Daftar Pustaka

Campbell, N.A., Reece, J.B., dan Mitchell, L.G. 2002. Biologi Edisi 5. Jilid 1, Erlangga, JakartaLodish, H., et al., 2007. Molecular Cell Biology sixth Edition. New York: Freeman.NCBI. 2002.Genomes 2nd edition.[Online] Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21121/ [Diakses pada 15 Maret 2015]Sintesis Protein dan Kode Genetik [Online] Available at: http://www.biologi-sel.com/2012/06/sintesis-protein-dan-kode-genetik.html [Diakses pada 15 Maret 2015]