Struktur Protein Pengembangan hidden semi markov model dengan distribusi durasi state empiris untuk prediksi struktur sekunder protein
DNA : TAC CGC GGC TAT TAC TGC CAG GAA GGA ACT
RNA : AUG GCG CCG AUA AUG ACG GUC CUU CCU UGA
Protein : Met Ala Pro Ile Met Thr Val Leu Pro Stop
Gambar 2. Contoh urutan asam amino pembentuk suatu protein Gambar 2 merupakan ilustrasi proses pembentukan protein mulai dari urutan
sekuens DNA sampai dengan proses translasi yang dapat menghasilkan suatu protein.
Tabel 1. Asam amino, singkatan, simbol dan karakteristik
Asam Amino Singkatan
Simbol Karakteristik
Alanine Ala
A Nonpolar, hydrophobic
Arginine Arg
R Polar, hydrophilic
Asparagine Asn
N Polar, hydrophilic
Aspartic acid Asp
D Polar, hydrophilic
Cystein Cys
C Polar, hydrophilic
Glutamine Gln
Q Polar, hydrophilic
Glutamic acid Glu
E Polar, hydrophilic
Glycine Gly
G Polar, hydrophilic
Histidine His
H Polar, hydrophilic
Isoleucine Ile
I Nonpolar, hydrophobic
Leucine Leu
L Nonpolar, hydrophobic
Lysine Lys
K Polar, hydrophilic
Methionine Met
M Nonpolar, hydrophobic
Phenylalanine Phe
F Nonpolar, hydrophobic
Proline Pro
P Nonpolar, hydrophobic
Serine Ser
S Polar, hydrophilic
Threonine Thr
T Polar, hydrophilic
Tryptophan Trp
W Nonpolar, hydrophobic
Tyrosine Tyr
Y Polar, hydrophilic
Valine Val
V Nonpolar, hydrophobic
Tabel 2. Codon pembentuk protein
U C A G
U
UUU Phe UUC Phe
UUA Leu UUG Leu
UCU Ser UCC Ser
UCA Ser UCG Ser
UAU Tyr UAC Tyr
UAA Stop UAG Stop
UGU Cys UGC Cys
UGA Stop UGG Trp
C
CUU Leu CUC Leu
CUA Leu CUG Leu
CCU Pro CCC Pro
CCA Pro CCG Pro
CAU His CAC His
CAA Gln CAG Gln
CGU Arg CGC Arg
CGA Arg CGG Arg
A
AUU Ile AUC Ile
AUA Ile AUG Met
ACU Thr ACC Thr
ACA Thr ACG Thr
AAU Asn AAC Asn
AAA Lys AAG Lys
AGU Ser AGC Ser
AGA Arg AGG Arg
G
GUU Val GUC Val
GUA Val GUG Val
GCU Ala GCC Ala
GCA Ala GCG Ala
GAU Asp GAC Asp
GAA Glu GAG Glu
GGU Gly GGC Gly
GGA Gly GGG Gly
Struktur protein terdiri atas struktur primer, struktur sekunder dan struktur tersier Polanski dan Kimmel 2007. Struktur primer dari suatu protein adalah
rangkaian asam amino pembentuknya di sekitar rantai polipeptida. Database Bioinformatics memiliki 3 x 10
6
atau 3.000.000 sekuens asam amino dari protein. Struktur primer ini yang dibentuk dari hasil translasi DNA sampai menjadi codon.
Hormon merupakan contoh protein yang dapat dilihat dari susunan asam aminonya. Sebagai contoh, prolaktin adalah salah satu hormon pertumbuhan yang
dimiliki setiap makhluk hidup. Gambar 3 adalah contoh asam amino dari hormon prolaktin pada manusia.
b a
c
Gambar 3. Contoh susunan asam amino hormon prolaktin pada manusia Struktur sekunder adalah struktur protein yang ditentukan oleh bentuk
alpha-helix H, betha-sheet B dan coil C penyusunnya. Struktur sekunder diperoleh dari sekuens asam amino, yang terikat dengan ikatan péptida. Dari
sekuens asam amino tersebut, akan membentuk tiga kemungkinan segmen yaitu alpha-helix H yang bentuknya berpilin, betha-sheet B yang bentuknya lurus
atau coil C. Contoh bentuk ketiganya dapat dilihat pada Gambar 4. Gambar struktur sekunder protein tersebut didapatkan dengan menggunakan perangkat
lunak RasMol Versi 2.7.4.2 sebagai perangkat lunak untuk memodelkan struktur protein yang bersifat free software.
Gambar 4. Gambar struktur sekunder protein : a. alpha-helix H, b. betha- sheet b dan c. coil c
Struktur tersier protein adalah struktur sekunder protein yang mengalami pelipatan atau dikenal dengan istilah melakukan folding protein. Struktur tersier
protein terjadi dengan adanya interaksi untaian rantai alpha-helix, betha-sheet dan coil yang kemudian melakukan proses pelipatan Lesk 2002. Bentuk struktur
tersier protein seperti dilihat pada Gambar 5 dengan menggunakan perangkat lunak RasMol Versi 2.7.4.2 .
Gambar 5. Struktur tersier protein Data struktur tersier protein dapat diperoleh dari suatu database yang
bernama Protein Data Bank PDB. Dari data ini protein dapat divisualisasikan dalam bentuk tiga dimensi. Fungsi protein akan terlihat apabila sudah melakukan
pelipatan atau protein folding. Protein merupakan molekul kompleks dengan struktur tiga dimensi 3D yang dikenal dengan struktur tersier. Namun, demikian
struktur kompleks tersebut dibangun dari struktur primer yang terdiri atas sekuens asam amino pembentuknya Polanski dan Kimmel 2007.