SYIFA F. SYIHAB 20509004STEVANI O. P. 20509020

Aktivitas Peptidyl Transferase dalam Penentuan Afinitas Pengikatan

Antibiotik (Tiamulin dan Valnemulin)

Mata Kuliah Enzimologi

Latar Belakang

Bakteri Resisten

Antibiotik

Masalah pengobatan

infeksi

Mutasi rRNA dalam ribosom Mycobacterium

smegmatis

Pleuromutilin

Tiamulin

Valnemulin

Resistensi antibiotik yang berikatan dengan Peptidyl

transeferase

Penurunan Aktivitas Peptidyl Transferase

Peptidyl Transferase

Kelas Transferase: transfer satu molekul ke molekul lainnya.

Nama sistematis

Peptidyl-tRNA:aminoacyl-tRNA N-peptidyltransferase

Letak Ribosom

Fungsi Membentuk ikatan peptide antara asam amino yang berdekatan dengan menggunakan tRNAs selama proses translasi biosintesis protein

Substrat peptidyl-tRNA1 dan aminoacyl-tRNA2

Produk tRNA1 dan peptidyl (aminoacyl-tRNA2)

Kofaktor -

Inhibitor Peptidyl Transferase

1. Chloramphenicol mengikat residu A2451 dan A2452 pada 23 sRNA dari ribosom dan menghambat pembentukan ikatan peptida.

2. Pleuromutillin yang mengikat peptidyl transferase.

3. Antibiotik macrolide yang menghambat kerja peptidyl transferase, dan translokasi pada ribosom.

Struktur & Binding Site Peptidyl Transferase

Binding site peptidyl transferase pada erythromycin pada D. radiodurans.

Keterangan:Hijau: antibiotikKuning: bagian protein ribosom L4Hijau muda: bagian protein ribosom L22

Peptidyl transferase center (PTC): Sisi ribosom tempat pembentukan ikatan peptida

Mekanisme Peptidyl Transferase

(P. Nissen et al., Science 289:920–930, 2000)

Ekstraksi Peptidyl Transferase dari Ribosom(Bruce A. Maguire, et al. 2009. RNA 2008 14: 188-195)

Ekstraksi & Analisis RNA

Pembiakan Sel

Kromatografi

Analisis PAGEEkstraksi & Analisis

Protein

Preparasi Resin

Pengujian Ribosom Binding

Pengujian Translasi & Transkripsi pada

Bakteri

Preparasi Ribosom

Antibiotik

Senyawa yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain (selektif) dengan cara menekan atau menghentikan suatu proses biokimia dalam mikroorganisme (infeksi bakteri).

Antibiotik

Inhibitor sintesis

dinding sel bakteri

Penicillin, Polypeptide, Cephalospori

n

Inhibitor transkrip

si dan replikasiQuinolon

e

Inhibitor sintesis protein

Macrolide, Aminoglycosi

de, Tetracycline

Inhibitor fungsi

membran selionomycin,

valinomycin

Inhibitor fungsi selsulfa atau

sulfonamida

Antimetabolit

azaserine

Tiamulin & Valnemulin

Merupakan turunan semisintetik dari Pleuromutilin.

Termasuk antibiotik macrolide yang menghambat kerja peptidyl transferase & translokasi pada ribosom. TIAMULIN VALNEMULIN

Pengobatan disentri, pneumonia, dan infeksi mycoplasma pada babi & unggas

Pencegahan terhadap infeksi enzootic pneumonia (Mycoplasma hyopneumoniae) & pathogen pernafasan (Actinobacillus pleuropneumoniae & Pasteurella multocida)

TIAMULIN

PLEUROMUTILIN

VALNEMULIN

PEPTIDYL TRANSFERASE CENTRE (PTC) ADALAH SASARAN TIAMULIN DAN

VALNEMULIN DALAM RIBOSOM BAKTERI.

A: Model letak PTC pada ribosom bakteri 70S. Kuning (protein), Biru (subunit 30S dan 50S).

• Struktur sekunder peptidyl transferase dari 23 sRNA pada M. smegmatis 23S rRNA (E. coli numbering) .

• Posisi mutasi tunggal pada strain mutan ditandai warna hijau (2055), biru (2447), merah (2504) dan kuning (2572).

Mutasi pada 23sRNA M.smegmatis

Valnemulin terikat pada PTC (subunit 50S ribosom E. coli ). Nukleotida mutan: hijau (2055), biru (2447), merah (2504) dan kuning (2572). Tiamulin (ungu),

nukleotida U2506 & U2585 (turquoise)

Pengujian afinitas pengikatan antibiotik pada Mycobacterium smegmatis.

Penentuan strain dan plasmid (pembiakan strain dalam media)

Pembentukan plasmid (mutasi pada fragmen)

Transformasi dan isolasi mutan rekombinan

Penentuan laju pertumbuhan strain(inkubasi 37 ˚C, 3 hari)

Uji kepekaan antibiotik (mengukur nilai OD pada 450 nm yang dibaca oleh microtitre plate

reader)

Penelusuran antibiotik (72 jam pada LB plus antibiotic)

Percobaan pemodelan molekul (Visualisasi struktur Kristal dan hasil pemotongan oleh

VMD)

Strain dan Plasmid yang digunakan

Laju pertumbuhan & kepekaan antibiotik pada 23 sRNA M. smegmatis (strain mutan)

Primer DNA Nukleotida

KESIMPULAN

• Mutasi menunjukkan resistensi valnemulin yang signifikan.

• Mutasi pada posisi 2447 dan 2504 juga memberikan resistensi silang terhadap antibiotik lain yang terikat pada Peptidyl Transferase dalam M. Smegmatis.

• Pemberian antibiotik pada ribosom mutan menunjukkan bahwa mutasi menyebabkan kerusakan struktur pada Peptidyl Transferase Center dan mengurangi ikatan antibiotik pleuromutilin.

DAFTAR PUSTAKA• Beringer, Malte. RNA 2008 14: 795-801• Bruce A. Maguire, Lillian M. Wondrack, Leonard G. Contillo, et

al. 2009. RNA 2008 14: 188-195.• Committee for Veterinary Medicinal Products. 2008. Tiamulin.

European Medicines Agency Veterinary Medicines and Inspections.

• David G S Burch BVetMed MRCVS. Valnemulin - New Indications for Colitis and Ileitis. Available at:   www.octagon-services.co.uk

• HF Noller, V Hoffarth, and L Zimniak Science, Vol 256, Issue 5062, 1416-1419. 1992 by American Association for the Advancement of Science.

• Long, S.Katherine, et.al. 2009. Molecular Biology. 71(5), 1218–1227. Blackwell Publishing Ltd.

• Mikkelsen, Susan R. and Corton, Eduardo. 2004. Bioanalytical Chemistry. John Wiley & Sons, Inc., Publication

• Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUMB). 2009.

• P. Nissen et al., Science 289:920–930, 2000.