Regulasi Sintesis Protein

REGULASI
SINTESIS
PROTEIN
Peni Indrayudha
PENGANTAR
 Untuk
menjaga keteraturan
metabolisme dan pertumbuhan,
sel perlu melakukan pengaturan,
antara lain, pengaturan sintesis
protein.
 Kontrol
genetik yg dilakukan
mengacu pada pengendalian
transkripsi mRNA yg dibutuhkan
untuk sintesis protein.
 Pada
sel prokariotik, proses
pengaturan ini melibatkan induksi
atau represi sintesis enzim oleh protein
regulasi yang dapat mengikat DNA ,
baik memblok atau meningkatkan
fungsi RNA polimerase, enzim yang
diperlukan untuk transkripsi. Protein
regulasi merupakan bagian dari salah
satu operon atau regulon.
 Regulatory protein dapat berfungsi
baik sebagai represor atau aktivator.
1. REPRESOR




Represor adalah protein regulator yang menghalangi
transkripsi mRNA.
Dengan cara mengikat sebagian DNA yang disebut
operator yang terletak di hilir dari promotor.
Pengikatan protein operator untuk mencegah
polimerase RNA melewati operator dan menyalin
urutan coding untuk enzim.
Hal ini disebut kontrol negatif.
Represor adalah protein alosterik yang memiliki
tempat pengikatan untuk molekul tertentu.
Pengikatan molekul ke situs alosterik represor dapat
mengubah bentuk represor yang, pada gilirannya
mempengaruhi kemampuan untuk mengikat DNA.
a. Beberapa represor disintesis dalam bentuk
yang tidak dapat dengan sendirinya mengikat ke
operator.
 Pengikatan molekul yang disebut corepressor
akan mengubah bentuk protein regulator shg
dapat mengikat kepada operator dan memblok
transkripsi.

 Contoh
dari jenis represi adalah trp
operon pada E. coli yang mengkode lima
enzim dalam jalur untuk biosintesis dari
asam amino tryptophan.
 protein represor dikodekan oleh gen
pengatur, yg biasanya tidak mengikat ke
wilayah operator dari operon trp shg lima
enzim yang diperlukan untuk mensintesis
asam amino tryptophan dibuat .
Triptofan, produk akhir reaksi enzim ini ,
berfungsi sebagai suatu corepressor.
Tryptophan ini dapat mengikat ke sisi protein
represor alosterik, shg mengubah bentuk dan
memungkinkan untuk berinteraksi dengan
wilayah operator.
 Setelah represor mengikat ke operator, RNA
polimerase tidak dapat menempel pd promotor
dan menjalankan biosintesis triptofan. Oleh
karena itu, ketika tryptophan dalam jumlah
cukup, transkripsinya dimatikan

Represor lainnya disintesis dalam bentuk yang
mudah mengikat kepada operator dan memblok
transkripsi.
 Molekul yang disebut induser, yang mengubah
bentuk protein regulator shg menempel pd
operator dan mengatur transkripsi.

Contoh adalah operon lac yang mengkode
untuk tiga enzim yang dibutuhkan untuk
degradasi/metabolisme laktosa oleh E. coli.
 E.coli hanya akan mensintesis tiga enzim yg
diperlukan untuk metabolisme laktosa jika gula
terdapat di lingkungan sekitarnya. Dalam hal
ini, laktosa berfungsi sebagai sebuah inducer.

 Jika
tidak ada laktosa, protein
represor akan mengikat pd operator
shg RNA polimerase tidak dapat
menempel pd promotor dan
mentranskripsi gen shg tiga enzim
untuk degradasi laktosa tidak
disintesis
Ketika laktosa, yg berfungsi sbg inducer
tersebut, ada , maka akan mengikat protein dan
menyebabkan represor alosterik untuk
mengubah bentuk sedemikian rupa sehingga
tidak lagi mampu mengikat ke operator.
 Sehingga RNA polimerase dapat mentranskripsi
tiga gen yang dibutuhkan untuk degradasi
laktosa dan bakteri mampu mensintesis enzimenzim yang diperlukan untuk metabolismenya

2. AKTIVATOR
Aktivator adalah protein regulasi yang
mempromosikan transkripsi mRNA.
 Aktivator mampu memproduksi protein ttt shg
RNA polimerase tidak dpt berikatan pada
promotor .
 Promotor terletak berdekatan dengan segmen
DNA disebut activator binding site.
 Aktivator adalah protein alosterik yg disintesis
dalam bentuk yang biasanya tidak dapat
mengikat activator binding site.
 Akibatnya, RNA polimerase tidak dapat
mengikat promotor dan metranskripsi gen

Pengikatan molekul yang disebut sebagai
inducer (penginduksi ) pada Aktivator akan
mengubah bentuk aktivator dengan cara yang
memungkinkan untuk berikatan pada ke
activator binding site.
 Pengikatan aktivator ke activator binding site
, pada gilirannya, memungkinkan RNA
polimerase mengikat promotor dan memulai
transkripsi . Hal ini disebut kontrol positif.

Bakteri juga menggunakan kontrol translasi utk
sintesis enzim.
 Bakteri menghasilkan antisense RNA yang
komplementer terhadap mRNA coding.
 Ketika RNA antisense mRNA mengikat dengan
pasangan basa komplementer , mRNA tidak
dapat diterjemahkan menjadi protein dan enzim
tidak dibuat .

Terima kasih…