MATERI PEPTIDA DAN IKATAN PEPTIDA

peptida dan ikatan peptida

1. Peptida

Peptida adalah beberapa molekul asam amino dapat berikatan satu dengan lain membentuk suatu senyawa. Apabila jumlah asam amino yang berikatan tidak lebih dari sepuluh molekul disebut oligopeptida. Peptida yang dibentuk oleh dua asam amino disebut dipeptida. Selanjutnya tripeptida dan tetrapeptida ialah peptida yang terdiri atas tiga molekul dan empat molekul asam amino. Delapan asam amino dengan demikian akan membentuk oktapeptida.

2.      Ikatan peptida adalah ikatan yang terbentuk antara atom C karboksilat asam amino dengan atom N amina dari asam amino lainnya. Pada prosesnya, reaksi ini melepaskan sebuah molekul H2O :

Suatu peptida ialah suatu amida yang dibentuk dari dua asam amino atau lebih. Ikatan amida antra suatu gugus a-amino dari suatu asam amino dan gugus karboksil dari asam amino lain disebut ikatan peptida. Contoh peptida berikut yang dibentuk dari alanina dan glisina, disebut alanilglisina, menggambarkan suatu ikatan peptida.

a.        Sifat-Peptida
Sifat peptida ditentukan oleh gugus –NH2, gugus –COOH, dan gugus R. Sifat asam dan basa ditentukan oleh gugus –COOH dan –NH2, namun pada peptida rantai panjang, gugus –COOH dan –NH2 tidak lagi berpengaruh. Suatu peptida juga mempunyai titik isoelektrik seperti pada asam amino.

Sintesis peptida dilakukan dengan menggabungkan gugus karboksil salah satu asam amino dengan gugus amina dari asam amino yang lain. Sintesis peptida dimulai dari C-terminus (gugus karboksil) ke N-terminus (gugus amin), seperti yang terjadi secara alami pada organisme. Namun, untuk mensintesis peptida, tidak semudah mencampurkan asam amino begitu saja. Seperti contohnya: mencampurkan glutamine (E) dan serine (S) dapat menghasilkan E-S, S-E, S-S, E-E, dan bahkan polipeptida seperti E-S-S-E-E. Untuk menghindari asam amino berikatan tidak terkendali, perlu dilakukan perlindungan dan kontrol terhadap ikatan peptida yang akan terjadis sehingga ikatan yang terbentuk sesuai dengan yang diinginkan. Langkah-langkah sintesis peptida adalah sebagai berikut: asam amino ditambahkan gugus proteksi. Kemudian asam amino yang diproteksi dilarutkan dalam pelarut seperti dimetyhlformamide (DMF) yand digabungkan dengan coupling reagents dipompa melalui kolom sintesis. Grup proteksi dihilangkan dari asam amino melalui reaksi deproteksi. Kemudian pereaksi deproteksi dihilangkan agar tercipta suasana penggabungan yang bersih. Coupling reagents, contohnya N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCI), membantu pembentukan ikatan peptida. Setelah reaksi coupling terbentuk, coupling reagents dicuci untuk menciptakan suasana deproteksi yang bersih. Proses proteksi, deproteksi, dan coupling ini terus dilakukan berulang-ulang hingga tercipta peptida yang diinginkan.

2. Kelas peptida

Peptida dapat dikelompokkan menurut kemiripan struktur dan fungsinya.

Peptida Ribosomal

Peptida ribosomal disintesis dari translasi mRNA. Peptida ini berfungsi sebagai hormon dan molekul signal pada organisme tingkat tinggi. Secara umum, peptida ini mempunyai strukstur linear.

Peptida non-Ribosomal

Peptida non-Ribosomal disintesis dengan kompleks enzim. Peptida ini terdapat pada organisme uniselular, tanaman, dan fungi. Pada peptida ini terdapat struktur inti yang kompleks dan mengandung pengaturan yang berbeda-beda untuk melakukan manipulasi kimia untuk menghasilkan suatu produk. Secara umum, peptida ini berbentuk siklik, walaupun ada juga yang berbentuk linear.

Peptida Hasil Digesti (Digested peptides)

Peptida ini terbentuk dari hasil proteolisis non-spesifik dalam siklus digesti. Peptida hasil digesti secara umum merupakan peptida ribosomal, akan tetapi tidak dibentuk dari translasi mRNA. Peptida ini juga dapat dibentuk dari protein [yang didigesti dengan proteasespesifik, seperti digesti trypsin yang sering dilakukan sebelum mass spectrometry peptide analysis.

2. PEPTIDOMIMETIK

Peptidomimetik adalah rantai kecil seperti protein yang dirancang untuk meniru peptida. Peptida yang disebut Adipotide telah dikembangkan oleh para peneliti AS dalam perang melawan obesitas. Perlakuan eksperimental ini telah mengurangi sebanyak 11% berat monyet yang diobati dengan mengurangi jaringan lemak, BMI, dan lingkar pinggang.

Aditpotide adalah eksperimental penurunan berat badan peptidomimetik dengan urutan asam amino CKGGRAKDC-GG-D (KLAKLAK) 2, yang telah dikembangkan oleh para peneliti di Amerika Serikat dalam upaya melawan obesitas. senyawa seperti peptida, Adipotide, mampu membunuh sel-sel lemak sehingga menyebabkan penurunan volume dan massa lemak subkutan, dan ini pada gilirannya menyebabkan penurunan berat badan. Adipotida mampu membunuh adiposit (sel-sel lemak) dengan selektif menyebabkan kematian sel terprogram (apoptosis) dari pembuluh darah memasok adiposit. Karena kekurangan pasokan nutrisi, kelaparan berikutnya (yang menyebabkan atrofi seluler atau penurunan ukuran sel) dan akumulasi produk limbah di adiposit; cedera ireversibel terjadi dan ini menyebabkan mitokondria untuk melepaskan enzim protease yang disebut caspases (faktor spesifik yang memulai proses apoptosis) yang mengaktifkan transkripsi (proses dimana DNA digunakan untuk menciptakan mRNA) dan translasi (sebuah proses dimana mRNA digunakan untuk membuat peptida primer yang baru lahir) dari urutan gen yang akhirnya mengarah pada produksi protein yang mempengaruhi proses apoptosis.

Protease adalah enzim penting yang dapat memecah protein dan peptida dengan membelah hubungan antara dua asam amino berturut-turut dalam rantai yang membentuk ini. Enzim seperti itu sering memiliki peran kunci dalam berbagai proses fisiologis, yang melibatkan segala sesuatu mulai dari konsepsi dan kelahiran hingga penuaan dan kematian. Protein serin adalah subset protease dan memiliki nama dari serin asam amino, yang merupakan bagian penting dari situs aktif protease. Cacat fungsional pada protease serin terlibat dalam berbagai penyakit termasuk kanker, stroke, diabetes, COPD dan cystic fibrosis. Inhibitor protease serin telah terbukti bermanfaat sebagai obat untuk pengobatan penyakit ini.

Tujuan utama dari proyek ini adalah mengembangkan molekul yang memiliki kemampuan untuk mengatur aktivitas proteasease serin Proteinase 3 (PR3). Meskipun PR3 secara alami hadir dalam sel darah putih pada individu yang sehat dan sangat penting untuk sistem kekebalan berfungsi dengan baik, kerusakan PR3 dapat dikaitkan dengan beberapa penyakit, termasuk granulomatosis dan leukemia Wegener. Proyek ini telah mengembangkan metode untuk produksi kimia peptidomimetika, yaitu molekul yang dapat meniru peptida. Metode ini lebih lanjut digunakan untuk menghasilkan inhibitor PR3 yang meniru peptida sebagai PR3 biasanya mampu memecah. Beberapa inhibitor yang diproduksi terbukti selektif untuk PR3 bila dibandingkan dengan enzim yang terkait erat. Hasil yang diperoleh membentuk dasar untuk pengembangan lebih lanjut inhibitor untuk PR3.

1. Apa keuntungan dari pembelajaran peptida dan ikatan peptida?
2. Bagaimana mekanisme pembentukan ikatan peptida?
3. Kenapa ikatan peptida hanya bisa terbentuk dari dua atau lebih asam amino?