Presentasi_Biokimia-Isositrat_Dehidrogenase_Kel_8

Report
Disusun oleh:
Steven Shen (10509065)
Martin Suryadi (10509067)
Bibit Musnaini (10509079)
Masyitha Ambarwati (10509085)
Bunga Annisa (10509089)
Nona Srikandi (10509093)
Isositrate dehidrogenase (IDH)
• Merupakan enzim yang digunakan pada
langkah ketiga dari siklus asam sitrat
• Mengkatalisis dekarboksilasi oksidatif
isositrat menghasilkan sebuah molekul
α-ketoglutarat
• Reaksi ireversibel dengan perubahan energi
bebas standar sebesar -8,4 kJ / mol
Struktur
• Pertama dianalisis dari bakteri E. coli
• Umumnya berupa homodimer (gabungan 2
subunit monomer identik)
• Terdiri dari dari 416 residu dengan berat
molekul 45,7 kD
• Disusun oleh 14-α heliks dan 18 β-sheet, α
heliks berada pada seluruh struktur,
sedangkan β-sheet berada pada pusat struktur
Struktur
Gambar 1: Struktur IDH
Gambar 2: IDH kompleks dengan
NADP, isositrat, dan kalsium
Sisi Aktif
• Sisi aktif IDH mengikat molekul NAD+
/NADP+ serta ion Mg2+ /Ca2+ yang penting
untuk proses katalisis
• Isositrate berikatan dengan sisi aktif
menggunakan 8 asam amino dengan urutan
Tyr, Asn, Ser, Arg, Arg, Arg, Tyr, dan Lys
Sisi Aktif
• Ion logam terikat dengan ikatan hidrogen
pada tiga residu asam amino yang sifatnya
lestari.
• NAD+ /NADP+ terikat pada sisi aktif di
daerah [250-260], [280-290], [300-330],
dan [365-380].
Asam amino penyusun sisi aktif
IDH
Tahapan reaksi
Terdiri dari dua tahap reaksi:
1. Oksidasi isositrat (alkohol sekunder) menjadi
oksalosuksinat (keton)
2. Dekarboksilasi gugus karboksil beta ke keton
membentuk alfa keto glutarat.
Reaksi umum:
Isositrate + NADP+ Mg2+( ion logam) 
alfa-ketoglutarat + NADPH + H+ + CO2
Reaksi Katalisis
Mekanisme Reaksi
Gugus alkohol dari karbon α dideprotonasi oleh residu Tyr
Terbentuk keton, transfer proton ke NAD+ / NADP+
Dekarboksilasi molekul oxalosuccinate.
Terbentuk ikatan rangkap α,β-unsaturated karbonil
Penjenuhan ikatan rangkap membentuk α-ketoglutarat
Mekanisme Reaksi Katalisis
Pengendalian reaksi katalisis
• Reaksi berlangsung dengan ketersediaan
isositrat (substrat), ion Mg2+, NAD+/NADP+
dan ADP sebagai inducer
• ADP merangsang enzim secara allosterik
sehingga meningkatkan afinitas enzim terhadap
substrat
Pengendalian reaksi katalisis
• NADH/ NADPH dan α-ketoglutarat
bertindak sebagai inhibitor produk
• ATP berlebih menyebabkan inhibisi
feedback yang merupakan inhibitor
kompetitif
Pengendalian laju oleh ADP dan
ATP
Dikutip dari: http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/chm452/lecture8.htm
Deaktivasi IDH pada Bakteri
Asetil KoA + Oksaloasetat
Sitrat
Isositrat
Pembentukan
Energi
α-ketoglutarat
Biosintesis
Glioksilat +
Suksinat
Inaktivasi IDH
• Fosforilasi Serine ( Ser 113) pada sisi aktif akan
menginaktivasi enzim dengan menghambat pengikatan
isositrat
• Kinase dapat mengkatalisis fosforilasi isositrat
dehidrogenase, sedangkan Fosfatase melepaskan gugus
fosfat dari enzim
• Isositrat tidak dapat mengikat karena dihambat secara
sterik dan ditolak muatan negatif gugus fosfat yang
terikat pada Ser 113.
Bentuk Aktif & Inaktif IDH dari E.coli
(a). Dalam bentuk defosforilasi,
(b). Dalam bentuk inaktif
isositrat (kuning) terikat melalui
terfosforilasi, isositrat tidak dapat
ikatan hidrogen dengan Ser 113
mengikat karena dihambat secara
(hijau) dan berinteraksi secara
sterik dan ditolak muatan negatif
elektrostatik dengan tiga residu
gugus fosfat (merah) yang terikat
arginin (biru).
pada Ser 113.
Mutasi pada IDH
• Mutasi pada isositrat dehidrogenase dapat
menyebabkan leukimia, tumor otak, dan
beberapa jenis kanker seperti kanker prostat
dan kanker tiroid
• Mutasi yang paling sering terjadi adalah pada
residu Arg 132, residu yang terikat langsung
dengan sitrat
Mutasi pada IDH
• Akibat mutasi, produk yang dihasilkan dari reaksi
katalisis adalah 2 –hidroksiglutarat yang memicu
aktivitas transkripsi gen berlebih
2-hidroksiglutarat
Daftar Pustaka
• Nelson, David L., Cox, Michael M. Lehninger: Principles of Biochemistry,
4th edition. p. 621 – 623.
• Williamson, John H., Campbell, A. M. 1999. Isocitrate Dehydrogenase
Parameters of Enzim Activity. p. 142-143.
• Styer, Lubert.2000.Biokimia.Edisi 4. Jakarta: Fakultas Kedokteran
Universitas Indonesia.hal 524-525
• http://www.absoluteastronomy.com/topics/Isocitrate_dehydrog
enase (akses 3 maret 2012)
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16415587 (akses 26
Februari 2012)
• http://www.chem.uwec.edu/Webpapers2005/mintermm/pages/
IDH.html (akses 27 Februari 2012)
• http://proteopedia.org/wiki/index.php/Isocitrate_dehydrogenas
e (akses 26 Februari 2012)
• http://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_asam_sitrat (akses 29
Februari 2012)

similar documents