TEMPAT KATALITIK PADA ENZIM
I. Pendahuluan
Tanpa adanya enzim, kehidupan yang kita kenal tidak mungkin ada. Enzim adalah protein yang berfungsi sebagai katalisator, mempercepat reaksi
kimia didalam sistem biologi. Murray Robert K, et al, 2000: Stryer Lubert, 2000.Sebagai biokatalisator yang mengatur kecepatan semua proses fisiologis,
enzim memegang peranan utama dalam kesehatan dan penyakit. Meskipun dalam keadaan sehat semua proses fisiologis akan berlangsung dengan cara
yang tersusun serta teratur dan homeostasis akan dipertahankan, namun keadaan homeostasis ini dapat mengalami gangguan yang berat dalam keadaan
patologis. Murray Robert K, et al, 2000.
Enzim, dalam mempercepat reaksi, berikatan dengan substrat dan membentuk kompleks enzim substrat sehingga terjadi perubahan substrat
menjadi produk. Reaksi berlangsung di suatu daerah dinamik pada enzim yang berukuran relatif kecil, yaitu
tempat katalitik atau catalytic site atau tempat aktif active site
. Mark Dawn B, PhD, Marks Allan MD, Smith Collen M, PhD, 2000 : Murray Robert K, et al, 2000
II. TEMPAT KATALITIK CATALYTIC SITE
A. RESIDU AMINOASIL MEMBERI KONTRIBUSI PADA TEMPAT KATALITIK
Substrat berikatan dengan enzim pada tempat pengikatan spesifik yang dikenal sebagai tempat katalitik.Tempat katalitik ini merupakan bagian khusus
dari molekul enzim yang berfungsi untuk mengenali, mengikat dan mengolah
substrat secara spesifik Mark Dawn B, PhD, Marks Allan MD, Smith Collen M,
PhD, 2000 : Murray Robert K, et al, 2000 : Sadikin Mohd, 2002.
Mutiara Indah Sari : Peranan Tempat Katalitik Pada Enzim Dalam Reaksi Enzimatis, 2007
Penelitian mengungkapkan bahwa banyak residu aminoasil yang mengadakan kontak dengan substrat terikat atau dengan koenzim sehingga
residu aminoasil ini merupakan bagian dari tempat aktif. Jadi tempat katalitik adalah suatu kesatuan tiga dimensi yang terbentuk oleh berbagai gugus yang
berasal dari berbagai bagian dari urutan asam amino. Bentuk tiga dimensi
dari tempat katalitik dibentuk dari
struktur tertier dari molekul protein. Gilbert Hiram F,
2001 : Mark Dawn B, PhD, Marks Allan MD, Smith Collen M, PhD, 2000: Murray Robert K, et al, 2000.
Ukuran yang besar dari karakter tiga dimensi pada tempat aktif menentukan bahwa regio ini dapat terlihat secara optimal pada layar komputer
dengan mempergunakn perangkat lunak yang memungkinkan kita memutar struktur tersebut ke segala arah, memperbesar bagian-bagian yang hendak kita
perhatikan dan melihat strukturnya secara tiga dimensi. Murray Robert K, et al, 2000.
Dari 20 jenis asam amino yang dapat membentuk struktur molekul enzim, hanya beberapa yang sering di dapat berulang kali menyusun tempat katalitik.
Asam amino tersebut adalah serine, aspartate, histidine, cysteine, lysine, arginine, glutamat, thyrosine. Diantara asam amino tersebut , serine merupkan
yang paling sering di dapati menyusun tempat katalitik struktur molekul enzim Satyanarayana U, 2002
B. MODEL KUNCI-ANAK KUNCI DAN TEMPAT KATALITIK DARI FISCHER
Usaha pertama untuk menerangkan antaraksi enzim dengan substrat yang demikian spesifik dilakukan oleh Emil Fischer, seorang pakar biokimia
enzimologi dengan gagasan model kunci-anak kunci
. Menurut model ini, ketika substrat berjumpa dengan enzim dalam berbenturan keduanya, mungkin saja
terjadi berbenturan dengan bagian tertentu dari molekul enzim yang strukturnya sedemikian rupa, sehingga dapat diduduki secara pas oleh substrat dan
terbentuklah kompleks enzim–substrat
atau yang dikenal sebagai kompleks ES
.
Mutiara Indah Sari : Peranan Tempat Katalitik Pada Enzim Dalam Reaksi Enzimatis, 2007
Kompleks ES ini sangat penting, karena adanya kompleks ES ini merupakan prasyarat untuk berlangsungnya proses katalisis yang berujung kepada kepada
pembentukan produk atau
P. Murray Robert K, et al, 2000 : Sadikin Mohd,
2002. Model ini mensyaratkan adanya bagian tertentu dari molekul enzim yang
dapat mengikat molekul substrat secara spesifik dan kemudian mengolahnya. Bagian inilah yang dinamai sebagai
tempat katalitik atau catalytic site atau tempat aktif.
Dengan demikian, menurut gagasan tempat katalitik ini, hanya sebahagian kecil saja yang berperan dalam proses katalisis enzim. Gambar 1,
2 Murray Robert K, et al, 2000 : Sadikin Mohd, 2002: Stryer Lubert, 2000.
C. SUBSTRAT MENIMBULKAN PERUBAHAN KONFORMASI DALAM ENZIM