pembentukan protein

7/26/2019 Pembentukan Protein

http://slidepdf.com/reader/full/pembentukan-protein 1/84



DNA akan membentuk RNA melalui prosesyang disebut sebagai transkripsi. Selanjutnyaakan dibentuk protein melalui proses yang

disebut translasi.Proses transkripsi pada RNA memerlukan

serangkaian proses di dalam nukleus

termasuk proses yang disebut RNA splicing,sebelum keluar dari nukleus danditerjemahkan menjadi protein



DNA dapat membentuk banyak molekul RNA yang masing-masing akan mensintesa protein yang sama, sehinggaproduksi dalam jumlah besar bisa terjadi dalam waktucepat.

Walau demikian setiap gen juga bisa diatur kecepatantranskripsi dan translasinya sehingga pada satu sel dapatdibentuk protein tertentu dalam jumlah besar sementaraprotein lainnya dibentuk dalam jumlah kecil



Langkah pertama dari pembentukan proteinadalah mengkopi sebagian dari sekuens DNA(sebuah gen) ke dalam sekuens RNA.

Informasi pada RNA walaupun mempunyaistruktur kimia yang berbeda, tetapmenggunakan sekuens nukleotida, proses inidinamakan sebagai transkripsi.

Seperti DNA, nukleotida terdiri dari 4 macamsubunit nukleotida yang dihubungkanbersama oleh ikatan fosfodiester.



Perbedaan antara DNA dan RNA adalah sbb:

1. Nukleotida pada RNA adalah Ribonukleotida, gulapentosanya adalah Ribosa

2. RNA mempunyai basa urasil sebagai ganti timin. Basa

urasil seperti timin akan membentuk ikatan hidrogendengan adenin.

3. DNA pada sel eukariota selalu berada dalam bentukuntai ganda, RNA sebaliknya selalu pada bentuk untai

tunggal sehingga RNA akan berlipat sendiri sepertipolipeptida untuk membentuk struktur akhir.



Semua RNA pada sel terbuat dari transkripsi DNA.Transkripsi dimulai dengan pembukaan dan pelonggaransebagian kecil DNA double helix untuk memaparkanbasa-basa pada setiap rantainya.

Salah satu rantai kemudian berfungsi sebagai cetakanuntuk membentuk molekul RNA

Seperti pada replikasi DNA, sekuens rantai RNA ditentukanoleh pasangan basa antara basa yang akan dipasangkan

dengan sekuens pada rantai DNA cetakan.



Terdapat beberapa perbedaan transkripsi RNAdengan replikasi DNA

1. Rantai RNA yang terbentuk tidakmempunyai ikatan hidrogen dengan cetakanDNA, segera setelah Ribonukleotidaditambahkan, rantai RNA dilepas dan ikatan

double helix DNA dikembalikan2. RNA hanya mengkopi sebagian DNAsehingga jauh lebih pendek dibandingdengan DNA



Enzim yang melakukan transkripsi disebutsebagai RNA polymerase. Enzim inimengkatalisa pembentukan ikatan

fosfodiester yang akan menghubungkannukleotida membentuk rantai yang lurus.

Enzim ini maju selangkah demi selangkah,melonggarkan helix DNA didepan situs aktif

untuk polimerisasi sehingga terdapat daerahbaru dari rantai cetakan untuk pemasanganbasa yang sesuai.



Lepasnya rantai RNA segera setelahditambahkan nukleotida berarti dapatdibentuk banyak rantai RNA dari gen yang

sama dalam waktu singkat. Pembentukanrantai RNA yang baru dapat dimulai sebelumpembentukan rantai RNA sebelumnyaselesai.

Dalam satu jam dapat dibentuk lebih dari 1000untai RNA hasil transkripsi



Walau mempunyai cara kerja yang mirip, RNA polymeraseberbeda dari DNA polymerase dalam hal:

1. RNA polymerase mengkatalisa ikatan ribonukleotida

2. RNA polymerase dapat memulai pembentukan rantai

RNA tanpa perlu primer3. RNA polymerase tidak seakurat DNA polymerase.

Terdapat kesalahan satu dari 104 nukleotida yang dikopi.Walau demikian enzim ini tetap mempunyai mekanisme

proofreading.



Sel memproduksi bermacam-macam RNA.

RNA yang merupakan kopi dari gen yangmembawa kode untuk asam amino disebut

sebagai messenger RNA (mRNA)

Sebagian gen mempunyai produk akhir RNA,bukan protein, walau juga berfungsi

mengkatalisa suatu reaksi dan sebagaikomponen struktural. Salah satunya adalahRNA yang dibawa oleh enzim telomerase.



Small nuclear RNA (snRNA) adalah molekulRNA yang mengarahkan proses splicing daripre-mRNA menjadi RNA

Ribosomal RNA (rRNA) merupakan molekulyang membentuk inti dari ribosom

Transfer RNA (tRNA) merupakan molekul yangmembentuk adaptor dan menseleksi asam

amino serta mengikat mereka padatempatnya di ribosom untuk kemudiandibentuk menjadi polipeptida



Setiap segmen DNA yang ditranskripsikandisebut sebagai unit transkripsi. Padaeukariota unit ini hanya membawa satu gen

dan mengkode untuk satu molekul RNA atauprotein.

RNA terbanyak di dalam sel adalah rRNA.mRNA merupakan 3-5% dari total RNA.

Selain itu terdapat juga snoRNA untukmemproses dan memodifikasi rRNA danbeberapa non-coding RNA lainnya



RNA polymerase harus mengenali kapan suatu gen dimulaidan kapan berakhir.

Proses mulainya transkripsi merupakan hal penting dalamekspresi gen karena merupakan tahap awal sel mengatur

kapan protein akan dibentuk dan pada kecepatan berapaprotein tersebut akan dibentuk.

Pada bakteri, RNA polymerase merupakan kompleksmultisubunit. Terdapat unit yang dapat lepas, disebutsebagai faktor sigma (σ) yang berperan karena

kemampuannya membaca sinyal pada DNA yangmenjelaskan kapan suatu transkripsi harus dimulai.



RNA polymerase hanya berikatan secara lemah kepadaDNA bila bertemu dan RNA polymerase akan meluncursepanjang rantai DNA sampai akhirnya terpecahkembali. Tetapi bila RNA polymerase meluncur sampai

pada bagian DNA double helix yang disebut sebagaipromoter, terdapat sekuens khusus yang menandakantitik awal sintesa RNA dan RNA polymerase akan terikatsecara kuat. Faktor σ mengenali sekuens ini dan

membuat kontak khusus dengan bagian basa yangterpapar pada bagian luar helix.



Setelah RNA polymerase terikat pada promoter DNA, iaakan membuka struktur double helix untuk memaparkanpotongan pendek nukleotida pada setiap rantainya.Proses ini tidak membutuhkan ATP (perbedaan dengan

DNA helicase). Satu dari dua rantai DNA tadi kemudianakan menjadi cetakan untuk pemasangan basakomplementer bagi ribonukleotida2 yang disatukan olehpolymerase dan memulai pembentukan rantai RNA.Setelah dibentuk 1o nkleotida, faktor σ akan melepaskan

ikatannya dari polymerase dan berdisosiasi. RNApolymerase akan melanjutkan penambahan struktur danbekerja secara lebih cepat.



Perpanjangan rantai RNA akan terus berlanjutsampai bertemu dengan sinyal kedua padaDNA yaitu terminator. Pada saat itu

polymerase akan berhenti bekerja danmelepas cetakan DNA maupun RNA yangbaru dibentuk. Setelah polymerase lepas dariterminator, ia akan kembali berikatan dengan

faktor σ dan mencari promoter yang baruuntuk kembali memulai proses transkripsi.



Untuk sbgn besar bakteri, sinyal terminasi mengandungserangkaian pasangan nukleotida AT yang didahului olehdua kali sekuens DNA simetrik yang bila ditranskripsikanmenjadi RNA akan membentuk struktur hairpin. Pada

saat RNA polymerase berjalan di terminator, strukturhairpin akan membantu terbukanya bagian yang dapatterbuka dari RNA polymerase dan melepas RNA padaujungnya. Pada saat yang sama hibridisasi DNA-RNAyang mengandalkan pasangan basa UA tidak cukup kuat

untuk menahan RNA pada tempatnya, danmenyebabkan terlepasnya RNA polymerase



Proses inisasi dan terminasi meliputiserangkaian perubahan struktural kompleksdari protein, DNA dan RNA.

Terdapat berbagai variasi sekuens sbgpromoter dan terminator. Walau demikianterdapat beberapa sekuens konsensus.

Sekuens promoter bersifat asimetrik, sehingga

walau DNA adalah untai ganda, transkripsiRNA hanya berlangsung pada satu rantai danmempunyai satu orientasi.



Berbeda dengan bakteri, eukariota mempunyai3 RNA polymerase: I, II dan III. Ketiganyamempunyai struktur yang mirip tetapi

mentranskripsikan gen yang berbeda. Tipe Idan III mentranskripsikan gen yangmengkode tRNA, rRNA dan bbrp RNA kecillainnya. Tipe II mentranskripsikan sebagianbesar gen, termasuk semua yang mengkodeprotein.



Berbeda dengan pada bakteri, RNA polymerase tipe II padaeukariota tidak dapat memulai transkripsi in vitro diperlukan bbrp faktor untuk memulai. Faktor tsb berupaprotein yang disebut sebagai TFII (Transcription Factor

for polymerase II).Proses pembentukan TF dimulai dengan terikatnya TFIIDpada sekuens DNA kecil yang banyak mengandungnukleotida T dan A dikenal sebagai TATA box. BiasanyaTATA box berlokasi 25 nukleotida dihulu dari mulainya

transkripsi. Walau TATA box bukan satu2nya tanda,tetapi tanda yang terpenting.



Terikatnya TFIID ini merupakan tanda promoteraktif ditengah bagian genom yang besar dandimulainya proses perakitan protein lainnya

untuk membentuk transcription initiationcomplex.

Selanjutnya RNA polymerase II harus

mendapatkan akses ke rantai cetakan padatempat awal yang tepat dibantu oleh TFIIHyang mengandung DNA helicase.



Selanjutnya RNA polymerase II spt juga pada bakteri, mulaimembentuk untai pendek RNA sblm akhirnya berubahbentuk dan terlepas untuk memulai proses transkripsidari gen. Langkah penting dari perubahan bentuk dan

pelepasan ini adalah penambahan fosfat kepada ekorRNA polymerase, yang dikatalisasi juga oleh TFIIH. Saatitu juga faktor transkripsi akan dilepas dari DNAsehingga proses yang baru dapat dimulai dengan RNA

polymerase yang baru.



RNA polymerase II juga membutuhkanaktivator, mediator dan protein yangmemodifikasi kromatin untuk bekerja.

Perpanjangan transkripsi juga berlangsungtidak secara halus tapi berbeda-bedakecepatan. Perpanjangan ini dibantu oleh

protein yang disebut elongation factors.Proses perpanjangan transkripsi ini terkait erat

dengan pemrosesan RNA.



Transkripsi hanya merupakan langkah awal dari serangkaianmodifikasi pada RNA sebelum menjadi mRNA.

1. Langkah membuang sekuens intron dari RNA olehproses yang disebut RNA splicing

2. Modifikasi dari ujung mRNA berupa capping pada 5’ danpolyadenilation pada ujung 3’. Ini penting untukmengetahui apakah sekuens RNA telah lengkapsebelum ditranslasikan menjadi protein.



Segera setelah RNA polymerase II memproduksi sekitar 25nukleotida, ujung 5’ akan dimodifikasi denganmenambahkan topi yang berupa modifikasi darinukleotida guanin. Proses ini melibatkan 3 enzim:Fosfatase yang melepas satu fosfat dari 5’, guanyltransferase yang menambahkan GMP pada posisiterbalik (5’ ke 5’) dan methyl transferase yangmenambahkan gugus metil kepada guanosine. Karenaketiga enzim terikat pada ujung RNA polymerase yang

terfosforilasi, maka yang diubah adalah ujung 5’ segerasetelah muncul dari polymerase.



RNA capping ini membedakan mRNA darimolekul RNA lainnya seperti hasil dari RNApolymerase I dan III yang menghasilkan RNA

tanpa tutup, karena memang tidakmempunyai ekor ini.

Selanjutnya tutup juga akan terikat oleh proteinkompleks yang disebut CBC (Cap-binding

complex) yang akan membantu RNA diproseslebih lanjut dan dieksport. Tutup ini jugaberperan dalam proses translasi mRNA didalam sitosol.



Kode untuk memproduksi protein pada eukariotadipisahkan oleh sekuens non-coding yang disebut intron.Bagian yang terpisah-pisah ini disebut sebagai ekson.

Baik intron maupun ekson akan ditranskripsikan menjadi

RNA. Sekuens intron kemudian akan dibuang dari RNAmelalui proses yang disebut sebagai RNA splicing.

Sebagian besar proses splicing terjadi di sel yangmemproduksi mRNA. RNA yang belum mengalamisplicing disebut sebagai precursor-mRNA.



Setiap splicing hanya akan membuang satu intron,dilanjutkan oleh dua reaksi transfer fosforil yang dikenalsebagai transesterifikasi yang akan menyatukan duaekson dan membuang intron. Karena jumlah ikatanfosfat tetap, proses ini dapat berlangsung tanpa perluhidrolisa dari nukleosida trifosfat, walau demikian prosesini dikatalisa oleh lebih dari 50 protein dan 5 RNAtambahan serta membutuhkan banyak ATP dalamprosesnya. Kompleksnya proses ini mungkin dibutuhkan

agar proses splicing berlangsung dengan akurasi yangtinggi.



Terdapatnya banyak intron yang harus dibuang dalamproses splicing menjadi tanda tanya. Walau demikiandiduga hal ini memungkinkan rekombinasi genetik yangmemungkinkan penggabungan ekson dari beberapa gen,

sehingga gen dapat memproduksi protein baru yangberasal dari kombinasi gen-gen yang ada.

Splicing juga memungkinkan berbagai gen diproduksidengan cara berbeda, sehingga dari satu gen dapat

diproduksi berbagai protein (kl 60% gen manusia)



Intron bervariasi ukurannya dari 10 nukleotida sampai lebihdari 100.000 nukleotida.

Splicing dari RNA sebagian besar dilakukan oleh molekulRNA. Molekul RNA mampu mengenali batas intron-

ekson dan berperan aktif dalam proses ini. Molekul RNAini biasanya pendek berukuran kurang dari 200nukleotida.

Terdapat 5 RNA yang disebut U1, U2, U4, U5 dan U6 terlibat

dalam pre-mRNA splicing dan termasuk dalam golongansnRNA.



snRNA tadi tergabung dengan protein membentuk snRNP(small nuclear Ribonucleo-Protein) membentuk inti darispliceosome, molekul kompleks protein-RNA yangmelakukan splicing di dalam sel.

Spliceosome merupakan kompleks dinamis yang bagian-bagiannya akan bergabung dan lepas selama prosessplicing berlangsung.

Waktu proses splicing berlangsung, pengenalan 5’ splice junction, bagian percabangan dan 3’ splice junction

berlangsung dengan perantaraan pemasangan basaantara snRNA dan sekuens RNA konsensus pada pre-mRNA.



Selama proses ini spliceosome mengalamiperubahan dimana pemasangan basa yangsatu akan dipecah dan digantikan oleh

lainnya, misalnya U1 akan digantikan oleh U6pada 5’ splice junction dst. Pengaturan RNA-RNA ini berlangsung beberapa kali selamareaksi splicing. Hal ini juga berguna untukmempertahankan akurasi proses splicing.



Pengaturan RNA-RNA pada spliceosome membutuhkanhidrolisa ATP.

Hal penting dalam spliceosome adalah tempat katalisadibentuk oleh molekul RNA dan bukan oleh protein.

Untuk itu U2 dan U6 pada spliceosome membentukstruktur RNA 3-D yang bersilangan dengan pre-mRNAdengan percabangan dan melaksanakan transesterifikasipertama. Pada saat yang sama ujung 5’ dan 3’ splice junction juga dipersatukan oleh U5 untuk melakukan

reaksi transesterifikasi berikutnya.



Bila reaksi kimiawi splicing sudah selesai,snRNP akan tetap terikat pada lariat danproduk yang dipotong akan dilepas.

Pelepasan snRNP dari lariat dan dari bagian-bagiannya membutuhkan lagi pengaturanRNA-RNA yang membutuhkan hidrolisa ATP.



Sintesa pre-mRNA dan prosesnya terjadi dalamnukleus sel. Walau demikian, terutama padaorganisme kompleks, terdapat banyak

komponen sisa seperti intron, RNA yangrusak, atau pre-mRNA yang salah potongyang bisa mengganggu dan berbahaya bialtidak dihancurkan. Untuk itu mRNA yang

sudah jadi harus segera diekspor dari nukleuske sitoplasma, yang kemudian akanditranslasikan menjadi protein



Walau mRNA selama diproses terikat dengan berbagaiprotein, juga cap-binding complex, SR protein dan poly-A binding protein, untuk dapat diekspor, mRNAmembutuhkan protein tambahan. Bila tambahan proteinini sudah terikat pada mRNA, maka mRNA akan dibawamelalui nuclear pore complex menuju ke sitosol.

Nuclear pore complex adalah kanal air pada membrannukleus yang menghubungkan plasma nukleus dengansitosol. Molekul kecil dengan ukuran kurang dari 50.000

dalton dapat berdifusi secara bebas. Tetapi banyakmakromolekul membutuhkan proses khusus untukmelewatinya, termasuk mRNA



Untuk itu diperlukan transpor aktif pada kedua sisi (mRNAdiekspor dan RNA polymerase diimpor).

mRNA yang selesai diproses tidak mempunyai intron danmempunyai sekuens yang tampaknya dapat dikenali

oleh RNA export factors.Diantara protein yang dirakit pada pre-mRNA terdapat

hnRNP (heterogenous nuclear ribonuclear protein) yangbeberapa diantaranya meluruskan struktur hairpinsehingga splicing dan proses lainnya dapat berlangsung

secara lebih mudah. Lainnya mempaket RNA intron yangpanjang yang sering dijumpai pada organisme kompleks



hnRNP sebagian besar disisihkan dari sekuens ekson dantetap terikat pada potongan intron, mungkin berperanagar tetap berada di nukleus dan penghancurannya.

mRNA yang siap diekspor akan terikat dalam protein-RNA

complex yang kemudian mengalami perubahanstruktural, membentuk serabut melengkung yangbergerak melalui plasma nukelus dan memasuki poridengan 5’ cap lebih dahulu. Selanjutnya terjadi lagi

transisi struktural ketika ia melewati NPC.



Nukleolus adalah tempat pemrosesan darirRNA dan membentuknya menjadi ribosom.

Ukuran dari nukleolus menggambarkan jumlah

ribosom yang sedang diproduksi oleh sel.Pada nukleolus, berbagai non-coding RNA akan

diproses dan dirakit bersama dengan protein

untuk membentuk berbagai variasi darikompleks ribonukleo-protein.



mRNA hanyalah merupakan perantara untukpembentukan protein.

Sekuens mRNA akan dipecahkan ke dalam set-

set yang terdiri dari 3 nukleotida. Rangkaiankode-kode ini dikenal sebagai kode genetik.Setiap set 3 nukleotida disebut sebagaikodon.

Proses perubahan informasi RNA menjadiprotein disebut sebagai translasi.



Kodon pada mRNA tidak segera mengenali asam amino.Asam amino yang ada tidak terikat secara langsung kemRNA.

Untuk itu dibutuhkan molekul adaptor yang dapat

mengenali kodon maupun asam amino. Molekul tersebutadalah tRNA dengan panjang kl 80 nukleotida.

Pada tRNA terdapat bagian yang disebut sebagaiantikodon, mengandung 3 nukleotida yangberkomplementer dengan nukleotida pada mRNA. Ujung

lainnya adalah daerah untai tunggal yang mampumengikat asam amino yang sesuai dengan yang terdapatpada kodon mRNA



tRNA dibentuk oleh RNA polymerase III. Hailsintesa merupakan prekursor tRNA yanglebih besar untuk kemudian diproses(digunting) menjadi tRNA yang matur.Kadang dalam tRNA juga terdapat intronyang harus dibuang (splicing). Proses splicingtRNA berbeda dengan mRNA dalam artiantidak membentuk lariat tetapi terjadi melaluimekanisme potong dan tempel.



Splicing tRNA ini akhirnya menghasilkanbentuk seperti daun clover.

Selanjutnya tRNA juga mengalami perubahan

kimiawi, al menghasilkan inosin darideaminasi guanosin, dsb.

Pengikatan asam amino dengan tRNA yang

sesuai dibantu oleh enzim aminoacyl-tRNAsynthetase. Terdapat enzim yang berbedauntuk asam amino yang berbeda.



Dasar dari pembentukan protein adalahpembentukan ikatan peptida antara guguskarboksil pada akhir dari rantai peptidadengan gugus amino dari asam amino yangmasih bebas. Karena itu protein disintesaberurutan dari N-terminal ke ujung C-terminal.

Sepanjang proses ini, ujung karboksil dari rantaipolipeptida tetap teraktivasi oleh ikatankovalennya dengan molekul tRNA



Ikatan kovalen ini terganggu selamapenambahan asam amino tetapi segeradigantikan oleh ikatan yang serupa dengan

asam amino yang baru ditambahkan. Dengandemikian muatan energi yang dibawa olehasam amnino adalah untuk penambahanasam amino berikutnya dan bukan untuk

penambahan dirinya sendiri.



Sintesa protein diatur oleh informasi yangdibawa oleh mRNA, walau demikian untukmempertahankan reading frame yang benardan akurasinya, sintesa tersebut dilakukanoleh ribosom.

Ribosom adalah kompleks yang tersusun olehlebih dari 50 jenis protein dan beberapa

molekul RNA, rRNA.Sel eukariotik umumnya mengandung jutaanribosom di dalam sitoplasmanya.



Subunit ribosom disusun dalam nukleolus. Kepada rRNAyang baru dibentuk dan dimodifikasi, ditambahkanberagam protein yang diimpor dari sitoplasma. Keduasubunit ribosom kemudian diekspor ke sitoplasma dansintesa protein dapat dimulai.

Ribosom terdiri dari subunit kecil dan besar. Subunit keciluntuk membaca framework sehingga tRNA dapatberpasangan dengan mRNA secara akurat. Subunit besarmengkatalisa pembentukan ikatan peptida.



Kedua subunit ribosom baru bersatu bila berada diatasmRNA, biasanya pada ujung 5’ untuk memulai sintesaprotein. mRNA kemudian akan ditarik melewati ribosomdan kodon akan melewati bagian aktif dari ribosom,diterjemahkan menjadi sekuens asam amino dengan

menggunakan adaptor tRNA. Bila menjumpai stopcodon, maka polipeptida akan dilepas, kedua subunitakan berpisah kembali.

Ribosom bekerja dengan efisien. Dalam setiap detik dapat

ditambahkan 2 asam amino ke dalam rantai polipeptida.



Ribosom mengandung 4 sisi yang dapatmengikat RNA. Satu untuk mRNA danlainnya untuk tRNA (sisi A, P dan E). tRNA

hanya akan diikat pada sisi A dan P bilaantikodonnya berkomplementer denganmRNA. Bila sintesa protein dimulai, setiapasam amino akan ditambahkan kepada rantai

dalam satu siklus reaksi yang terdiri dari 3langkah.



3 Langkah penambahan asam amino:1. Sebuah tRNA yang membawa asam amino berikutnya

akan terikat pada sisi A dari ribosom dan membentukpasangan basa dengan kodon di mRNA sehingga sisi P danA ribosom masing-masing diduduki oleh tRNA yangberurutan.

2. Ujung karboksil dari rantai polipeptida dilepas dari tRNApada sisi P dan bergabung dengan asam amino bebaspada sisi A, membentuk ikatan peptida baru. Proses inidikatalisa oleh enzim peptidyl transferase yang terdapatdalam subunit besar ribosom. Reaksi ini juga diikuti olehbeberapa perubahan bentuk ribosom dan menggesertRNA ke sisi E dan P.



3. Terdapat lagi beberapa perubahan bentukdari ribosom yang akan menggerakan mRNAtepat 3 nukleotida melalui ribosom dan

mereset ribosom sehingga siap untukmenerima amino acyl tRNA berikutnya danmengulang langkah 1 lagi.

Proses ini akan berlangsung terus sampaimencapai stop codon pada mRNA



Inisiasi dan terminasi dari proses translasi terjadi melaluibeberapa variasi. Tempat dimulainya translasi sangatpenting karena ia menentukan reading frame untukseluruh panjang mRNA.

Translasi mRNA dimulai dengan kodon UAG dan diperlukantRNA khusus untuk memulai translasi. tRNA inisiatorselalu membawa asam amino metionin, sehinggaseluruh protein yang baru dibentuk mempunyai metioninsebagai asam amino pertama pada n-terminal. Metionin

biasanya kemudian akan dibuang oleh protease khusus



Pada eukariota, tRNA inisiator yang terikat denganmetionin akan dipasangkan ke subunit kecil dari ribosombersama dengan protein tambahan yang disebutEucaryotic initiation factors. Hanya tRNA inisiator ini

yang mampu berikatan dengan subunit kecil dariribosom tanpa kehadiran ribosom utuh. Selanjutnyaribosom kecil akan terikat pada ujung 5’ dari mRNA yangdapat dikenali dengan adanya topi dan terdapatnya 2initiation factors (elF4E dan elF4G. Ribosom kecilkemudian akan bergerak maju sepanjang mRNA danmencari AUG pertama.



Pergerakan ini dibantu oleh initiation factor lainnya yang juga berfungsi sebagai helicase.

Bila sudah ditemukan AUG, intiation factors akan terlepasdari ribosom kecil dan memberi jalan bagi subunit besar

untuk dirakit bersamanya dan membentuk ribosom yangutuh. tRNA inisiator akan terikat pada sisi P danmengosongkan sisi A. Proses penambahan asam aminoberikutnya siap dilakukan untuk menyelesaikan sintesa

protein.



Nukleotida di sekitar AUG mempengaruhipengenalannya. Bila sekuens nukleotida initidak sesuai dengan sekuens konsensus,kadang AUG pertama ini akan diabaikan dan

proses dimulai pada AUG kedua atau ketiga.Sel kadang menggunakan mekanisme ini untuk

memproduksi 2 atau lebih protein yang

berbeda pada terminal N dari mRNA yangsama, sehingga protein bisa diarahkankepada 2 kompartmen yang berbeda.



Akhir dari coding untuk sintesa protein biasanya diakhirioleh satu dari 3 kodon (UAA, UAG atau UGA) yangdinamakan sebagai stop codon. Ketiga kodon ini tidakdikenali oleh tRNA dan tidak menspesifikasi asam aminotertentu serta memberi sinyal kepada ribosom untuk

menghentikan translasi. Protein yang dikenal sebagairelease factors akan terikat pada ribosom dengan stopkodon pada sisi Anya., dan ini akan menyebabkanpeptidyl transferase pada ribosom untuk menambahkanair kepada peptidyl tRNA sehingga ujung karboksil akanlepas dari tRNA. Dengan demikian polipeptida akanlepas ke sitoplasma



Ribosom kemudian akan melepas mRNA dan kembalipecah menjadi subunit kecil dan besar yang siap untukmelakukan sintesa protein berikutnya.

Selama translasi, polipeptida akan bergerak melaluiterowongan besar yang berisi air pada subunit besar dariribosom. Dinding dari terowongan ini terbuat terutamadari 23s rRNA dan merupakan permukaan yanghidrofobik. Struktur ini menyebabkan polipeptida dapatmeluncur dengan mudah. Setelah lepas dari ribosom,

polipeptida yang baru dibentuk akan berlipatmembentuk struktur 3-D.



Pembentukan protein biasanya berlangsung dalam jumlahbesar. Proses translasi berlangsung sekaligus olehbeberapa ribosom. Kadang jarak antar ribosom hanya 80nukleotida sepanjang mRNA.

Untuk dapat berfungsi protein harus membentuk struktur 3-Dnya, mengikat berbagai ko-faktor dan dimodifikasi olehprotein kinase atau enzim lainnya serta dirakit dengansubunit protein lainnya sebelum bisa berfungsi.



Proses pelipatan protein dipermudah olehprotein khusus yang disebut sebagaimolecular chaperones.

Sel eukariota mempunyai sedikitnya 2 jenismolecular chaperones, hsp 60 dan hsp 70.Keduanya berfungsi pada organel yangberbeda. Mitokondria mempunyai hsp60 dan

hsp70 yang berbeda dari yang berfungsidalam sitosol. Terdapat juga hsp70 yangmelipat protein di dalam RE.



Terdapat banyak reaksi untuk memproduksiprotein dari informasi yang dipunyai olehgen.

Inisiasi dari proses transkripsi adalah titik palingawal dan paling umum yang dipakai untukmengatur ekspresi dari gen. Pencegahan dariekspresi suatu gen paling mudah dilakukandengan mencegah transkripsi DNA menjadimolekul RNA

pembentukan protein

Documents