16
2.6 ATP Binding Cassette Transporter ABC Transporter
Gen ABC transporter merupakan superfamili gen yang menyandikan protein ABC transporter dan satu dari sebagian besar famili yang ada pada prokariot sampai dengan
manusia. ABC transporter adalah protein transmembran yang berfungsi untuk transportasi berbagai substrat termasuk produk metabolit, lemak dan sterol, antibiotik,
protein seperti toksin, virulen determinan, gula, dan ion melintasi membran dalam dan luar. Protein diklasifikasikan sebagai ABC transporter berdasarkan ATP-binding domain,
juga diketahui sebagai nucleotide-binding folds NBFs Nikaido 2002. Gen ABC transporter pertama kali diidentifikasi 30 tahun lalu pada prokariot.
Protein ini menggunakan energi hidrolisis ATP untuk transportasi beberapa substrat melintasi membran sel. Pada eukariot, ABC transporter terutama mentranspor molekul
ke luar membran plasma atau ke dalam pada mitokondria, dan retikulum endoplasma. Idealnya struktur suatu ABC transporter terdiri atas dua transmembran domain
TMs, masing-masing terdiri atas α
-heliks yang melintasi fosfolipid bilayer beberapa kali. Heliks ini membentuk multipas tiga sampai lima kali, antara TMs terdapat ligand
binding domain yang menghadap sisi ekstraseluler protein sebagai importer dan pada sisi sitoplasmik sebagai eksporter. Protein ABC juga terdiri atas satu atau dua ATP-
binding domains, suatu nucleotide-binding folds NBFs dan terdapat pada membran sisi sitoplasmik. ATP-binding domain terbagi menjadi dua motif, yaitu Walker A dan
Walker B yang dipisahkan oleh sekitar 90-120 asam amino. Motif lainnya adalah motif C atau motif signature LSGGQ yang terdapat diantara Walker Motif A dan Walker Motif
B. Motif signature terdiri atas asam amino pendek dan sangat conserved Nikaido 2002. Pearson et al. 2004 menyatakan bahwa suatu ABC transporter mempunyai beberapa
kriteria, yaitu N-terminal tersusun atas asam amino hidrofobik, mempunyai tiga sampai lima putative transmembran region, mempunyai signal peptida, C-terminal mempunyai
ABC ATP-ase Walker motif, Walker motif A GXXGKT, Walker motif B KXHD , X merupakan residu asam amino nonconserved, motif signature LSGGQ, dan motif EAA
pada sistem impor ABC. Menurut Saurin et al. 1998, berdasarkan fungsinya, protein ABC dikelompokan
menjadi dua kelompok besar yaitu ABC-A dan ABC-B. ABC-A berfungsi sebagai protein ABC yang mengekspor molekul dari dalam sel ke luar sel, sedangkan ABC-B berfungsi
sebagai protein ABC yang mengimpor molekul dari luar sel ke dalam sel. ABC-A terbagi menjadi ABC-A1 dan ABC-A2. ABC-A1 diantaranya mengekspor molekul protein,
bakteriosin, toksin. ABC-A2 mengekspor polisakarida, dan antibiotik. ABC-A umumnya
17
terdapat pada prokariot dan eukariot. ABC-B juga terbagi menjadi ABC-B1 dan ABC-B2. ABC-B1 diantaranya mengimpor ion besi siderophore dan metal, ion oligosakarida,
molybdenum, asam amino polar, glycine-betaine, nitrat, dan oligopeptida. ABC-B2 mengimpor antibiotik resisten, monosakarida-C, monosakarida-N. ABC-B hanya
dijumpai pada prokariot Saurin et al. 1998. ABC transporter dapat diklasifikasi menjadi half transporter atau full transporter.
Full transporter terdiri atas dua TMs dan NBFs. Half transporter hanya terdiri atas satu TMs dan NBFs dan harus berkombinasi dengan half transporter lain agar dapat
berfungsi. Half transporter dapat membentuk homodimer jika dua ABC transporter identik bersatu dan heterodimer jika dua ABC transporter tidak identik bersatu
http:en.wikipedia.orgwiki . Ilustrasi dapat dilihat pada Gambar 7.
A B C
Gambar 7. Struktur skematik beberapa ABC transporter.
Keterangan : A Pada bakteri, beberapa transporter tersusun atas dua subunit transmembran persegi dan dua subunit ATPase bulat. Jika
suatu importer, diperlukan suatu subunit ke lima, suatu periplasmik-binding protein. B Pada beberapa transporter bakteria, dua domain ATPase berfusi
menjadi protein tunggal. C Sebagian besar transporter pada jamur dan hewan, semua domain berfusi menjadi polipeptida tunggal Nikaido 2002.
18
2.7 ATPase
Kategori