Protein globular, juga dikenal sebagai sferoprotein, adalah protein yang dibentuk oleh rantai asam amino yang dipadatkan, yang dilipat menjadi bentuk yang rumit yang sering kasar menyerupai bola. Jenis protein yang merupakan salah satu dari tiga kelompok protein utama.
Dua kelompok lainnya adalah protein berserat, yang terutama protein struktural, dan protein membran, yang biasanya ditemukan menempel pada membran sel dan organel mereka.
Perbedaan utama antara protein globular dan berserat adalah jenis yang pertama biasanya larut dalam air, dan oleh karena itu dalam plasma darah, sedangkan tipe kedua adalah tidak. Molekul protein globular dapat memainkan banyak peran: mereka dapat berupa enzim, messenger biologis dan mekanisme transportasi, dan mereka juga dapat ditemukan bertindak sebagai protein struktural dalam sel-sel hewan.
Pengertian
Protein globular adalah protein sferis (“seperti bola”) dan merupakan salah satu jenis protein yang umum (yang lainnya adalah protein berserat, tidak teratur, dan membran). Protein globular agak larut dalam air (membentuk koloid dalam air), tidak seperti protein berserat atau membran. Ada beberapa kelas lipatan protein globular, karena ada banyak arsitektur berbeda yang dapat dilipat menjadi bentuk bulat bola.
Istilah globin dapat merujuk lebih spesifik ke protein termasuk lipatan globin.
Contoh
Hampir semua enzim adalah contoh protein globular yang bervariasi dalam ukuran, bentuk, dan kompleksitas. Peran enzim dalam biokimia adalah untuk bertindak sebagai katalis, zat yang mempercepat atau memperlambat laju reaksi kimia.
Beberapa contoh umum adalah amilase dan laktase. Amilase ditemukan dalam air liur manusia, di mana ia membantu proses pencernaan dengan memecah pati menjadi gula sederhana. Laktase adalah enzim yang memungkinkan manusia untuk mencerna laktosa; individu dengan tingkat cukup enzim ini sering laktosa.
Struktur dan kelarutan globular
Istilah protein globular sudah cukup tua (mungkin berasal dari abad ke-19) dan sekarang agak kuno mengingat ratusan ribu protein dan kosakata motif struktural yang lebih elegan dan deskriptif. Sifat globular dari protein ini dapat ditentukan tanpa teknik modern, tetapi hanya dengan menggunakan ultrasentrifugal atau teknik hamburan cahaya dinamis.
Struktur bola diinduksi oleh struktur tersier protein. Asam amino apolar molekul (hidrofobik) terikat ke bagian dalam molekul sedangkan asam amino polar (hidrofilik) terikat ke luar, memungkinkan interaksi dipol-dipol dengan pelarut, yang menjelaskan kelarutan molekul.
Protein globular hanya sedikit stabil karena energi bebas dilepaskan ketika protein dilipat menjadi konformasi aslinya relatif kecil. Ini karena pelipatan protein membutuhkan biaya entropik. Karena urutan utama dari rantai polipeptida dapat membentuk banyak konformasi, struktur globular asli membatasi konformasi menjadi hanya beberapa. Ini menghasilkan penurunan keacakan, meskipun interaksi non-kovalen seperti interaksi hidrofob menstabilkan struktur.
Meskipun masih belum diketahui bagaimana protein terlipat secara alami, bukti baru telah membantu meningkatkan pemahaman. Bagian dari masalah pelipatan protein adalah bahwa beberapa interaksi non-kovalen, lemah terbentuk, seperti ikatan hidrogen dan interaksi Van der Waals. Melalui beberapa teknik, mekanisme pelipatan protein saat ini sedang dipelajari. Bahkan dalam keadaan terdenaturasi protein, itu dapat dilipat ke dalam struktur yang benar.
Protein globular tampaknya memiliki dua mekanisme untuk pelipatan protein, baik model difusi-tabrakan atau model kondensasi nukleasi, meskipun temuan baru-baru ini telah menunjukkan protein globular, seperti PTP-BL PDZ2, yang terlipat dengan fitur karakteristik dari kedua model. Temuan baru ini menunjukkan bahwa keadaan transisi protein dapat memengaruhi cara mereka melipat. Lipatan protein globular juga baru-baru ini dihubungkan dengan pengobatan penyakit, dan ligan anti-kanker telah dikembangkan yang mengikat lipatan tetapi bukan protein alami. Studi-studi ini menunjukkan bahwa lipatan protein globular mempengaruhi fungsinya.
Dengan hukum kedua termodinamika, perbedaan energi bebas antara keadaan tidak terlipat dan terlipat dikontribusikan oleh perubahan entalpi dan entropi. Karena perbedaan energi bebas dalam protein globular yang dihasilkan dari pelipatan ke konformasi aslinya adalah kecil, ia sedikit stabil, sehingga memberikan tingkat pergantian cepat dan kontrol efektif degradasi dan sintesis protein.
Fungsi
Jenis protein bertindak sebagai utusan biologis dalam bentuk hormon peptida, yang memainkan peran penting dalam metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan. Beberapa hormon peptida catatan yang prolaktin dan insulin.
Prolaktin disekresi oleh kelenjar hipofisis dan memicu produksi ASI pada ibu menyusui. Insulin diproduksi oleh pankreas dan membantu dalam kemampuan tubuh untuk mengatur energi dan metabolisme gula.
Fungsi penting lainnya dari protein globular adalah untuk bertindak sebagai mekanisme transportasi biologis, biasanya dalam bentuk globulin dan albumin serum. Kedua molekul protein serum, juga disebut protein darah, ditemukan dalam plasma darah hewan hidup. Bentuk akrab globulin adalah hemoglobin, yang disintesis dalam sel darah merah dan mengangkut oksigen ke seluruh tubuh.
Serum albumin, atau hanya albumin, diproduksi oleh hati dan mengangkut asam lemak dan hemin, senyawa organik yang kaya zat besi yang memberikan sel darah merah warna karakteristik mereka.
Protein globular termasuk enzim seperti amilase, ditemukan dalam air liur manusia di mana ia membantu dalam proses pencernaan.
Meskipun protein kebanyakan adalah pesan atau transporter protein, mereka juga bisa memainkan peran struktural dalam sel-sel hewan. Salah satu yang dikenal sebagai tubulin bertanggung jawab untuk produksi mikrotubulus dalam sel.
Mikrotubulus adalah komponen penting dari sitoskeleton, semacam perancah dalam sitoplasma yang memungkinkan sel untuk mempertahankan bentuk dan struktur. Protein globular yang disebut struktur motif juga ditemukan dalam membran sel, di mana mereka lagi berkontribusi pada struktur sel.
Peran
Tidak seperti protein berserat yang hanya memainkan fungsi struktural, protein globular dapat bertindak sebagai:
- Enzim, dengan mengkatalisasi reaksi organik yang terjadi di organisme dalam kondisi ringan dan dengan kekhususan yang hebat. Esterase yang berbeda memenuhi peran ini.
- Utusan, dengan mengirimkan pesan untuk mengatur proses biologis. Fungsi ini dilakukan oleh hormon, mis. Insulin, dll.
- Transporter molekul lain melalui membran
- Stok asam amino.
- Peran regulasi juga dilakukan oleh protein globular daripada protein berserat.
- Protein struktural, mis., Aktin dan tubulin, yang berbentuk bulat dan larut sebagai monomer, tetapi berpolimerisasi membentuk serat yang panjang dan kaku.