JENIS, STRUKTUR, FUNGSI PROTEIN

a.         Berdasarkan bentuknya protein dikelompokkan sebagai berikut :

1. Protein bentuk serabut (fibrous)

Protein ini terdiri atas beberapa rantai peptida berbentu spiral yang terjalin. Satu sama lain sehingga menyerupai batang yang kaku. Karakteristik protein bentuk serabut adalah rendahnya daya larut, mempunyai kekuatan mekanis yang tinggi untuk tahan terhadap enzim pencernaan. Kolagen merupakan protein utama jaringan ikat. Elasti terdapat dalam urat, otot, arteri (pembuluh darah) dan jaringan elastis lain. Keratini adalah protein rambut dan kuku. Miosin merupakan protein utama serat otot.

2. Protein globuler

Berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam larutan garam dan encer, mudah berubah dibawah pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah denaturasi. Albumin terdapat dalam telur, susu, plasma, dan hemoglobin. Globulin terdapat dalam otot, serum, kuning telur, dan gizi tumbuh-tumbuhan. Histon terdapat dalam jaringan-jaringan seperti timus dan pancreas. Protamin dihubungkan dengan asam nukleat.

 3. Protein konjugasi

Merupakan protein sederhana yang terikat dengan baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.

b. Menurut kelarutannya, protein globuler dibagi menjadi :

1. Albumin : laut dalam air terkoagulasi oleh panas. Ex : albumin telur, albumin serum.

2. Globulin : tak larut air, terkoagulasi oleh panas, larut dalam larutan garam, mengendap dalam larutan garam, konsentrasi meningkat. Ex : Ixiosinogen dalam otot.

3. Glutelin : tak larut dalam pelarut netral tapi tapi larut dalam asam atau basa encer. Ex : Histo dalam Hb.

4. Plolamin/Gliadin : larut dalam alcohol 70-80% dasn tak larut dalam air maupun alcohol absolut. Ex : prolaamin dalam gandum.

5. Histon : Larut dalam air dasn tak larut dalam ammonia encer. Ex : Hisron dalam Hb. Protamin : protein paling sederhana dibanding protein-protein lain, larut dalam air dan tak terkoagulasi oleh panas. Ex : salmin dalam ikatan salmon.

c. Berdasarkan senyawa pembentuk

1. Protein sederhana (protein saja ) ex : Hb

2. Protein kojugasi dan senyawa non protein

Protein yang mengandung senyawa lain yang non protein disebut protein konjugasi, sedang protein yang mengandung senyawa non protein disebut protein sederhana. Ex : 9 Glikoprotein terdapat pada hati.

Merupakan protein sederhana yang terikat dengan baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu. Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.

d. Berdasarkan keberadaan asam amino esensial. Dikelompokkan kedelapan asam amino esensial yang harus disediakan dalam bentuk jadi dalam menu makanan yang dikonsumsi sehari-hari.

 - Isoleusi

 - Leussi

 - Lisin

 - Methionin (asam amino esensial), fungsinya dapat digantikan sistin (semi esensial) secara tidak sempurna.

 -Penilalanin, yang fungsinya dapat digantikan tirosin (semi esensial) tidak secara sempurna, akan tetapi paling tidak dapat menghematnya.

- Threonin

 - Triptopan

- Valin

         STRUKTUR PROTEIN

Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat):

Gambar:

Struktur tersier protein. Protein ini memiliki banyak struktur sekunder beta-sheet dan alpha-helix yang sangat pendek. Model dibuat dengan menggunakan koordinat dari Bank Data Protein (nomor 1EDH).

1.         struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein, pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicu mutasi genetik.

2.         struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut:

•           alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiral;

•           beta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H);

•           beta-turn, (β-turn, "lekukan-beta"); dan

•           gamma-turn, (γ-turn, "lekukan-gamma").

3.         struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.

4.         Struktur kuartener protein adalah struktur kuartener menggambarkan subunit-subunit yang berbeda dikemas bersama-sama membentuk struktur protein. Sebagai contoh adalah molekul hemoglobin manusia yang tersusun atas 4 subunit

Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).[6] Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.

Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

         FUNGSI PROTEIN

1.         Untuk membangun dan mengganti sel-sel jaringan tubuh manusia

Tubuh sangat efisien dalam memelihara protein yang ada dan menggunakan kembali asam amino yang diperoleh dari pemecahan jaringan untuk membangun kembali jaringan yang sama atau jaringan yang lain.Untuk membentuk jaringan baru seperti tulang, masa otot, darah. Untuk tumbuh diperlikan protein dalam jumlah yang cukup. Bila protein dalam makanan tidak cukup dengan sendirinya pertumbuhan tubuh akan terganggu.

2.         Pembentukan ikatan-ikatan esensial tubuh

Hormon-hormon seperti tyroid, insulin dan epinefrin adalah protein. Demikian berbagai enzim yna bertindak sebagai katalisator. Hb, pigmen darah yang berwarna merah, berfungsi sebagai pengangkut oksigen dan karbondioksida adalah ikatan protein. Asam amino triptofan berfungsi sebagai prekusor nitami niasin dan penganta saraf serotin yang berfungsi membawa pesan dari sel saraf yang satu ke yang lain.

3.         Mengatur keseimbangan air

Cairan tubuh terdapat dalam tiga kompartemen : intraseluler, ekstraseluler dan intravaskuler. Distribusu cairan tubuh dalam kompartemen harus dijaga keseimbangannya. Keseimbangan diperoleh melalui sistem komplek yang melibatkan protein dan elektrolit.

4.         Memelihara netralitas tubuh

Protein tubuh bertindak sebagai bufferuntuk menjaga PH pada taraf konstan.

5.         Pembentukan anti body

Kemampuan tubuh untuk melakukan detoksifikasi terhadap bahan racun dikontrol oleh enzim di dalam hati. Kekurangan protein kemampuan tubuh untuk menghalangi pengaruh toksik berkurang.

6.         Mengangkut zat-zat gizi

Protei memegang peranan potensial dalam mengangkut zat-zat gizi dalam saluran cerna melalui dinding saluran cerna kedalam darah, dari darah ke jaringan melalui membran sel ke dalam sel.

7.         Sumber energi

Sebagai sumber energi, protein eqiuvalen dengan karbohidrat, karena menhasilkan 4 kkal/g protein.

Bahan-bahan

Bahan makanan hewani merupakan sumber protein yang baik dalam jumlah maupun mutu, seperti telur, susu, daging, unggas ikan dan kerang. Sumber protein nabati adalah kacang kedelai dan hasilnya seperti : tempe dan tahu.