View
1.804
Download
31
Category
Preview:
Citation preview
Sulfur merupakan unsur yang cukup banyak di kerakbumi dan biasanya berupa garam sulfat
Dalam metabolisme, sulfur tidak begitu dominandalam reaksi kimia karena sangat reaktif danmembutuhkan energi yang besar
Kandungan sulfur dalam sel : 0,01-0,5% berat selkering.
Karbon: 45-60%; Oksigen : ±20%; Hidrogen : 7%
Aspek utama yang akan dibahas:
- Asimilasi sulfur
- Biosintesis asam amino mengandung sulfur
- Katabolisme & daur ulang sulfur
- Biosintesis kofaktor mengandung sulfur
Sumber sulfur: garam sulfat (SO4
2-) paling umum
unsur S0
tiosulfat (S2O32-)
senyawa yang mengandung sulfur lainnya, sepertisistein, metionin, dll.
Transport sulfat ke dalam sel: sulfat permease
Sumber: Sekowska, 2000
•Asimilasi sulfat dengan ATP menghasilkan APS (adenosinfosfosulfat) dan pirofosfat.
•APS 3-fosfoadenosin fosfosulfat (PAPS) sulfit (SO3
2-) sulfida
•Produk samping: adenosin-3,5-difosfat (PAP) dan ADP.
1. Sistein Asam amino mengandung gugus thiol (R-SH).
Biosintesis Sistein
Bermula dari asam amino Serin + Asetil-CoA O-asetilserin
O-asetilserin sebagai intermediet yang akan bereaksidengan sulfur menghasilkan sistein dan melepasasetat.
Sumber: Lehninger, 2008
Struktur O-asetilserin(sumber: Wikipedia)
asetil
Lintasan biosintesis serin
Sumber: Sekowska, 2000
sulfanotas
e
2. Metionin
Biosintesis Metionin
Bermula dari homoserin + sisteinhomosistein
Homosistein + N-metil-THF metionin
Sumber: Lehninger, 2008
Sumber: Wikipedia
Sumber: Wikipedia
Lintasanbiosintesismetionin
Enzim yang terlibat1. Aspartokinase2. β-aspartate
semialdehyde dehydrogenase
3. Homoserinedehydrogenase
4. Homoserine O-transsuccinylase
5. Cystathionine-γ-synthase
6. Cystathionine-β-lyase
7. Methioninesynthase
Daur ulang metionin Metionin sebagai inisiator translasi
10% translasi terinisiasi bersifat abortif/gagal (Heurgue-Hamard et al, 1998).
Ikatan peptida diputus untuk mendapatkan metioninkembali.
Metionin diubah menjadi sistein. Sulfur terbuang dari sel dalam bentuk methylthioribose
(MTR)
Contoh: biosintesis spermidine menghasilkanmethylthioadenosin (MTA) yang akan diubah menjadi MTR dan diekskresikan.
Katabolisme sistein
Oksidasi asam sisteat, mengalami dekarboksilasitaurin
Lintasan sistein-sulfinat
Transaminasi dan dekarboksilasi
Lintasan sistein-sulfinat: Sistein dioksidasi sistein-sulfinat
Transaminasi: Sistein-sulfinat Piruvat + Sulfat Enzim: aspartat amino transferase
Dekarboksilasi: Sistein-sulfinat Hipotaurin Enzim: sistein-sulfinat dekarboksilase
Hipotaurin Taurin Nonenzimatik
Taurin Aminoasetaldehid + Sulfit
Enzim: -ketoglutarate-dependant-dioxygenase
Struktur sistein-sulfinat(sumber: metacyc.com)
Struktur taurin(sumber: wikipedia)
Lintasan daur ulang sistein dan metionin
1 : O-acetylserine sulfhydrylase, 2 : cystathionine -synthase, 3 : cystathionine -lyase, 4 : methionine synthase,
5 : Oacylhomoserine sulfhydrylase, 6 : SAM synthase, 7 : SAM methyltransferase, 8 : adenosylhomocysteine
nucleosidase, 9 : cystathionine -lyase, 11 : Smethylmethionine: homocysteine methyltransferase, 12 : enzyme yielding
MTA ( methylthioadenosine),13 : pathway for MTA recycling, 14 : methionine aminotransferase, 15 : KMBA (2-keto-4-
methylthiobutyrate) decarboxylase, 16 : 3-methylpropionate lyase, 17 : methanethiol dioxygenase, 18 : methionine -
lyase, 19 : sulfate assimilation pathway
Sumber: Sekowska, 2000
Biosintesis Thiamin
Biosintesis Koenzim-A dan ACP (Acyl Carrier Protein)
Thiamin merupakan kofaktor essensial mengandungsulfur
Sifat sintesis : Heterocyclemelalui 2 lintasan yang paralel Pembentukan thiazole group (5-methyl-4-(-
hydroxyethyl)thiazole)
Pembentukan Pirimidin (4-amino-5-hydroxymethylpyrimidinepyrophosphate)
Sumber: Sekowska, 2000
Jalur BiosintesisThiamin
Sumber: Sekowska, 2000
ACP (Acyl Carrier Protein) merupakan jenis protein yang membantusintesis lipid bilayer
ACP dapat dibentuk dari pemutusan Koenzim-A dengan prekursor 2-oxoisovalerat
Koenzim-A dapat di sintesis oleh semua jenis mikroba
Koenzim-A (kiri ) danACP (kanan) mengalamipenghilangan gugusphosphopantetheinedari koenzim-A untukmenjadi ACPSumber: http://rpi.edu/dept
Jalur Sintesis Koenzim-A dan ACP
Sumber: Sekowska, 2000
Metabolisme sulfur di dalam sel terdiri dari:1. Asimilasi sulfat
SO42- + ATP APS + PPi (enzim ATP sulfurylase)
2. Reduksi APS menjadi sulfida
APS PAPS Sulfit Sulfida
3. Biosintesis sistein dan metionin
Serin + Asetil-KoA O-asetilserin
O-asetilserin + Sulfur Sistein
Sistein + Homoserin - -> Metionin
4. Katabolisme dan daur ulang sulfur
5. Anabolisme senyawa-senyawa mengandung sulfur
Leustek, Thomas, et al . 2000. Pathway and Regulation of Sulfur Metabolism Revealed Through Molecular and Genetic Studies. Journal of Plant Mol. Biol. 2000. 51: 141-165.
Nelson, David L. & Cox, Michael M. 2008. LehningerPrinciples of Biochemistry, 5th ed. New York: W.H. Freeman and Company.
Sekowska, Agnieszka, et al. 2000. Sulfur Metabolism in Escherichia coli and Related Bacteria: Facts and Fiction. Journal of Mol. Microbiol. Biotechnol. 28 January 2000. 2(2): 145-177.
Sukandar, Ukan. 2002. Diktat Kuliah: ProsesMetabolisme. Bandung: Penerbit ITB.
Recommended