Nurdiansyah, Rizky (2015) Analisis Struktur, Fungsi, Dan Filogenetik Dari Protein Serum Albumin Berbagai Spesies Animalia. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Serum albumin merupakan protein globular dengan berat molekul +67 kDa dan memiliki konformasi berupa 3 domain yang membentuk huruf “V” yang banyak terdapat di dalam plasma darah. Protein ini memiliki banyak fungsi, seperti protein transpor, free radical scavenger, dan pengatur tekanan osmotic sehingga banyak diaplikasikan bidang medis seperti terapi untuk hypovolemia, hypoalbuminea, dan penyakit liver kronis. Serum albumin untuk aplikasi medis diambil dari plasma darah manusia atau dari protein rekombinan. Produksi serum albumin dari manusia terkendala oleh jumlah donor dan infeksi virus, terutama di Indonesia. Berdasarkan uraian di atas, penelitian ini bertujuan untuk melihat kesamaan struktur dan fungsi yang dimiliki dari albumin yang dimiliki oleh berbagai macam spesies secara in silico. Data sekuens asam amino akan diambil dari UniProt (www.uniprot.org) dan dipilih berdasarkan hasil review yang ada di dalam database. Selanjutnya dilakukan Alignment sekuens menggunakan program Bioedit (Pairwise alignment) dan MEGA 6.0 (Multiple sequence alignment). Pohon filogeni direkonstruksi oleh program MEGA 6.0 dari hasil multiple sequence alignment dengan algoritma Maximum likelihood model Whelan dan Goldman dan distribusi gamma. Perwakilan tiap kelas dilakukan modelling struktur protein menggunakan webserver PSIPRED (http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/) untuk 2 dimensi dan PHYRE2 (http://www.sbg.bio.ic.ac.uk/phyre2/html/page.cgi?id) untuk 3 dimensi. PSIPRED juga memberikan karakterisik umum dan prediksi fungsi dari serum albumin. Analisis permukaan dilakukan menggunakan webserver 3D Surfer (http://dragon.bio.purdue.edu/3d-surfer/) sedangkan analisis antigenisitas menggunakan webserver Immunomedicine group, Universidad Complutense Madrid (http://imed.med.ucm.es/Tools/antigenic.pl). Pohon filogenetik yang dihasilkan menunjukkan pengelompokan berdasarkan kelasnya (mamalia, aves, reptilia, amfibi, dan ikan) dengan tingkat kepercayaan (berdasarkan nilai bootstrap) cukup tinggi. Serum albumin dari ikan lamprey (Petromyzon marinus) digunakan sebagai outgroup. Urutan kelas dimulai dari yang paling terdekat dengan outgroup adalah ikan, amfibi, reptilian, aves dan yang terjauh adalah mamalia. Kelas mamalia diwakili oleh orang utan (Pongo abelii) dan manusia (Homo sapiens). Kelas burung diwakili dengan ayam (Gallus gallus). Kelas amfibi diwakili dengan katak afrika (Xenopus laevis), Kelas reptil diwakili oleh ular kobra (Naja naja). Kelas ikan diwakili oleh salmon atlantis (Salmo salar). Tingkat identity dan similarity dari tiap perwakilan menunjukkan nilai tidak lebih dari 26%. Analisis PSIPRED menunjukkan adanya banyak struktur α-helix dengan pola yang mirip pada perwakilan yang digunakan tanpa ada struktur β-sheet pada visualisasi 2 dimensi. Karakteristik umum serum albumin menunjukkan tidak ada perbedaan yang jauh, kecuali pada karakteristik muatan pada kelas ikan, amfibi, dan reptilia. Visualisasi 3 dimensi dari seluruh perwakilan membentuk struktur “V” yang mirip kecuali serum albumin dari perwakilan amfibi dengan nilai confidence lebih dari 90%. Ikatan disulfida yang lebih dari 14 ikatan dari seluruh perwakilan mungkin berkontribusi dalam struktur yang terkonservasi. Permukaan protein serum albumin menunjukkan permukaan yang berkontur dengan sedikit daerah yang rata. Analisis antigenitas berdasarkan antigenic receptor untuk sel B manusia menunjukkan semakin jauh hubungan kekerabatan antara serum albumin perwakilan dengan manusia, semakin banyak daerah yang dapat dikenali oleh sel B. Kesimpulan yang dapat diambil antara lain: (1) Sekuens serum albumin di database dapat mengklasifikasikan berbagai spesies hewan pada tingkat kelas dan membagi menjadi 5 grup: mamalia, burung, reptilia, amfibia, dan ikan dengan metode Maximum Likelihood dengan outgroup ikan tulang lunak. Kelas yang berkerabat dekat dengan outgroup secara berurutan dari yang terdekat adalah ikan; amfibia; reptil; burung; dan yang terjauh adalah mamalia. (2) Struktur serum albumin dari perwakilan tiap kelas terdiri atas 3 domain yang terbentuk atas struktur α-helix tanpa ada struktur β-sheet dengan jumlah ikatan disulfida yang berkisar 14 hingga 18 ikatan. Dan (3) Fungsi dari seluruh perwakilan serum albumin memiliki kesamaan sebagai protein transpor dan receptor binding dan diduga ditunjang oleh strukturnya yang tidak rata pada hasil model.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/572.66/NUR/a/2015/041507113 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 572 Biochemistry > 572.6 Proteins |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Biologi, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 13 Oct 2015 14:37 |
| Last Modified: | 13 Oct 2015 14:37 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/157688 |
Actions (login required)
 |
View Item |