Mekanisme Enzim Kinase

oleh :

Sinta Sasika Novel, S.Si

Secara umum enzim bekerja seperti ini :

ENZIM + SUBSTRAT → KOMPLEKS ENZIM-SUBSTRAT →  ENZIM + HASIL

Mekanisme – mekanisme yang paling penting adalah sebagai berikut :

1. Dalam kimia organik konsep katalisis asam dan basa (Bronsted) umum telah diketahui. Dalam enzim sisa asam amino tertentu dapat bertindak sebagai asam atau basa umum yakni sebagai donor atau akseptor proton.
2. Subtrat enzim “fit”, yang dihasilkan dari sifat selektif suatu enzim terhadap substrat seribu kali atau lebih pada sisi reaktif enzim daripada konsentrasi dalam larutan bebas. Dengan cara yang sama dapat berdebat bahwa konsentrasi efektif pusat katalitik juga naik sibandingkan dengan apabila berada dalam larutan bebas.
3. Sifat kooperatif terjadi antara enzim dan substrat atau beberapa ligand lain yang dalam keadaan transisi bagian reaktif substrat didekatkan pada sisi aktif enzim. Perpindahan semacam ini juga mungkin efektif dalam meningkatkan laju katalitas. Sifat kooperatif dapat positif, menaikkan laju, atau negatif menurunkan laju. Hal ini sangat penting dalam pengendalian reaksi enzim.

Kinase, mempunyai sifat-sifat yang sangat menarik. Kinase protein biasanya terdapat dalam bentuk tidak aktif yang tersusun atas dua subunit pengatur dan dua subunit katalitik. Karena kinase berada dalam keadaan yang tidak aktif maka harus ada suatu yang mengaktifkan kinase. Pada suatu skema dibawah ini menunjukan mengenai pembentukan HCl dalam mukosa lambung. Hormon gastrin menginduksi sintesis dekarboksilase histidin yang menyebabkan peningkatan produksi histamin dalam mukosa. Histamin mengaktifkan suatu siklase adenilat spesifik yang mengubah ATP menjadi cAMP. Kemudian cAMP akan mengaktifkan kinase protein spesifik.

Aktivasi melibatkan pengikatan 4 mol cAMP per mol kinase, pengikatan cAMP pada subunit pengatur menyebabkan pelepasan dua subunit katalitik yang kemudian bebas untuk mengkatalisis fosforilasi protein enzim yang terdesforilasi yang merupakan substrat bagi kinase tertentu.

Kinase mengkatalisis perpindahan gugus fosfat terminal dari ATP ke gugus hidroksil sari serin spesifik atau sisa treonin dari substrat protein, Subunit pengatur memungkinkan pengikatan ATP dan Mg²⁺, namun tidak memungkinkan pengikatan substrat ptotein. Pemecahan cAMP oleh fosfodiesterase menjadi 5’ – AMP dihambat oleh beberapa metil-ksantin, termasuk kafein dan teofilin, hal ini lah yang menyebabkan adanya rangsangan “ringan” setelah minum kopi atau minuman yang mengandung kafein.