Biokimia Histidine [PDF]

Citation preview

TUGAS BIOKIMIA HISTIDINE—tRNA LIGASE



DI SUSUN OLEH : HABIB SHAFA THARIQ 18307054 FAR-R31/18



POLITEKNIK PIKSI GANESHA BANDUNG







Dalam enzim , ligase histidin-tRNA ( EC 6.1.1.21 ) adalah enzim yang mengkatalisis reaksi kimia ATP + L-histidin + tRNAH



⇌ AMP + diphosphate + L-histidyl-tRNAHis



3 substrat enzim ini adalah ATP , L-histidin , dan tRNA, sedangkan 3 produknya adalah AMP , difosfat , dan L-histidil-tRNA. Enzim ini berpartisipasi dalam metabolisme histidin dan biosintesis aminoasil-trna Histidin — tRNA ligase milik keluarga enzim ligase , khususnya yang membentuk ikatan karbon-oksigen dalam aminoasil-tRNA dan senyawa terkait. Nama sistematis dari kelas enzim ini adalah L-histidin: tRNAHis ligase (pembentuk AMP). Nama-nama lain yang umum digunakan termasuk histidil-tRNA sintetase, histidil-transfer ribonukleat sintetase, dan translid histidin. Aminoacyl-tRNA synthetases adalah kelas enzim yang mengisi tRNA dengan asam amino serumpunnya. Protein yang dikodekan oleh gen ini adalah enzim sitoplasmik yang termasuk keluarga kelas II dari aminoacyl-tRNA synthetases. Enzim ini bertanggung jawab untuk sintesis RNA transfer-histidil, yang penting untuk penggabungan histidin ke dalam protein. Gen ini terletak dalam orientasi head-to-head dengan HARSL pada kromosom lima, di mana gen-gen homolog berbagi promotor dua arah. Produk gen adalah target yang sering dari autoantibodi dalam penyakit autoimun manusia polymyositis / dermatomyositis. Beberapa varian transkrip yang mengkode isoform yang berbeda telah ditemukan untuk gen ini 



Uji Oksidasi Histidin



substrat untuk oksigen singlet. Photooxidation dari histidine telah digunakan untuk menyaring fotoirritancy. Photooxidizers histidin yang efisien dapat dianggap sebagai photoirritant daripada fotoalergi. Meskipun ini tidak selalu terjadi. Pengujian ini dapat digunakan sebagai tambahan untuk penyerapan UV ke layar untuk fotoalergen. Kimia fototoksik, menciptakan oksigen singlet, dapat menurunkan konsentrasi histidin dalam larutan uji. Prinsip dasar meliputi pembuatan preparat histidin (1 mM) dan bahan uji (pada konsentrasi yang relevan dengan photobinding), dalam dua set. Satu set terpapar dengan radiasi UV dan kemudian konsentrasi histidin diukur sebelum dan sesudah radiasi, menggunakan reaksi Pauly yang dimodifikasi. Lovell dan Jones menggunakan uji pengikatan histidin untuk menguji 30 bahan kimia yang digunakan dalam Uji Fototoksisitas Penyerapan



Netral Merah (NRU PT) uji coba validasi; enam dari tujuh fotoalergen diidentifikasi berdasarkan fakta bahwa mereka menyerap cahaya dan menunjukkan kurang dari 5% kehilangan histidin. Photoirritants cenderung memiliki rasio kehilangan histidin yang lebih tinggi, tetapi ada photoirritants yang tidak menyebabkan fotooksidasi histidin. Beberapa peneliti telah mengusulkan metode dan model investigasi tambahan, yang mencakup penilaian fotoreaktivitas senyawa dan kemampuan mereka untuk menghasilkan spesies oksigen reaktif pada paparan cahaya. Beberapa metode prediksi termasuk dalam uji in vitro menggunakan sel turunan manusia, 18 sel dendritik monosit darah turunan manusia (PBMDC) 19 dan sel mirip epitel kulit manusia. Fosforilasi histidin memainkan peran kunci dalam pensinyalan prokariotik dan menyumbang sekitar 6% dari peristiwa fosforilasi protein dalam eukariotik. Fosfohistidin umumnya bertindak sebagai zat antara dalam transfer gugus fosfat dari donor ke molekul akseptor. Contohnya termasuk bakteri fosfoenolpiruvat: sistem gula fosfotransferase (PTS) dan histidin kinase yang ditemukan dalam jalur transduksi sinyal dua komponen. Yang terakhir digunakan oleh bakteri dan tanaman untuk merasakan dan beradaptasi dengan perubahan kondisi lingkungan. Meskipun pentingnya fosforilasi histidin dalam sistem pensinyalan dua komponen, relatif sedikit protein yang sejauh ini telah diidentifikasi mengandung residu histidin terfosforilasi. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh ketidakstabilan fosfohistidin, yang, tidak seperti fosforester yang dibentuk oleh serin, treonin, dan tirosin, labil dan rentan terhadap hidrolisis asam. • E Histidine foto-oksidasi penyelidikan yang baik untuk efek fotodinamik tipe II, karena merupakan substrat yang agak spesifik untuk oksigen singlet. Diketahui bahwa oksigenasi fotosensitisasi dari asam amino ini menghasilkan pembelahan cincin imidazol, meskipun produk oksidasi awal belum diisolasi. Uji histidin foto-oksidasi melibatkan penentuan asam amino yang tersisa setelah iradiasi di hadapan senyawa fototoksik yang berpotensi.75 Ini dicapai dengan menggunakan apa yang disebut reaksi Pauly, yang terdiri dari kopling diazo antara histidin dan produk nitrosasi. dari asam sulfanilat. Pembentukan senyawa azo yang sesuai disertai dengan pengembangan warna merah, yang diukur secara spektrofotometri. Tes fototoksisitas histidin memungkinkan identifikasi positif dari banyak fotosensitizer, termasuk beberapa asam 2-arylpropionik76,77 seperti asam setiaprofenat, suprofen dan ketoprofen. Namun, ini lebih cocok sebagai tes mekanistik daripada sebagai tes skrining umum, karena selektivitasnya untuk zat fotosensitisasi tipe II.







Histidine



Histidin tidak penting untuk orang dewasa kecuali pada orang dengan uremia. Sangat penting untuk pertumbuhan pada anak-anak. Histidin disintesis dari 5-phosphoribosyl-lpyrophosphate dan ATP, membentuk N'-1'-phosphoribosyl-ATP, dikatalisis oleh enzim alosterik ATP phosphoribosyltransferase. Reaksi ini analog dengan reaksi awal biosintesis nukleotida purin. Histamin memecah menghasilkan satu unit karbon (N5formiminotetrahydrofolate) dan glutamat (Gambar 17-13) oleh deaminasi nonoksidatif menjadi urocanate, pembelahan cincin imidazole ke N-formiminoglutamate (Figlu), dan transfer kelompok formimino (−CH) = NH) menjadi tetrahidrofolat.



Gambar 17-13 Kekurangan folat menyebabkan akumulasi Figlu, yang diekskresikan dalam urin. Ekskresi ini sangat jelas setelah dosis histidin yang dimuat, tes yang digunakan untuk mendeteksi defisiensi folat. Tes radioisotop yang lebih sensitif menggunakan pengikat folat untuk vitamin. Kadar Figlu yang tinggi dapat hidup berdampingan dengan kadar folat serum yang meningkat. Jadi, pada defisiensi vitamin B12 (cobalamin), karena cobalamin berpartisipasi dalam reaksi berikut, FH4 terperangkap sebagai N5-methyltetrahydrofolate dan tidak tersedia sebagai pembawa untuk kelompok formimino dari Figlu.



Demikian pula, defisiensi glutamat formiminotransferase menyebabkan akumulasi Figlu dan kadar folat serum yang tinggi. Histidinemia terjadi akibat defisiensi histidin ammonia-lyase. Dengan diet normal, histidin (dan produk imidazole-piruvat, imidazole-laktat, imidazoleasetat) terakumulasi dalam plasma, cairan serebrospinal, dan urin. Penyakit resesif autosom yang langka ini mungkin jinak atau dapat bermanifestasi dengan keterbelakangan mental dan cacat bicara. Histidin dan β-alanin menghasilkan dipeptida karnosin (hadir dalam otot), dan histidin dan γ-aminobutirat menghasilkan homokarnosin (ditemukan di otak). Residu metilhistidil ditemukan pada beberapa protein (mis., Aktin; Bab 21) sebagai hasil dari modifikasi posttranslasional. Histamin adalah histidin dekarboksilasi.



.