Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Alkohol Dehidrogenase

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Alkohol Dehidrogenase"— Transcript presentasi:

1 Alkohol Dehidrogenase
Gaby Almira ( ) Masyitha Ambarwati ( )

2 Definisi Alkohol dehidrogenase (EC 1.1.1.1) Kelas : Oksidoreduktase
Sub kelas : Dehidrogenase Reaksi yang dikatalisis: CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+ pengubahan alkohol menjadi aldehid atau keton, reaksi reversibel

3 Reaksi

4 Struktur Dimer Berat molekul ~80 kDa ADH5 Sisi aktif:
Zn, His-67, Cys-174, Cys-46, Ser-48, His-51, Ile-269, Val-292, Ala-317, and Phe-319 Zinc membentuk ikatan koordinasi dengan Cys-46, Cys-174, and His-67 Phe-319, Ala-317, His-51, Ile-269 and Val-292 menstabilkan NAD+ dengan membentuk ikatan hidrogen. HLADH

5 Struktur Tetramer Berat molekul ~150 kDa ADH pada ragi

6 Alkohol Dehidrogenase
NAD-dependent Alkohol Dehidrogenase Zinc-dependent Short-chain dehydrogenase Aldo-keto reduktase

7 Sumber Manusia (hati) Bakteri Ragi Hewan Tanaman

8 CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+
ADH Manusia Kelas Nama Resmi Gen Nama Lama Nama Lain Urutan Protein I ADH1A ADH1 NM_000667 α ADH1B ADH2 NM_000668 β ADH1C ADH3 NM_000669 γ II ADH4 NM_000670 π III ADH5 NM_000671 χ V ADH6 NM_000672 IV ADH7 NM_000673 σ CH3CH2OH + NAD+ → CH3CHO + NADH + H+

9 Mekanisme ADH pada Manusia
Pengikatan koenzim NAD+ Pengikatan substrat alkohol Deprotonasi His-51, nikotinamid ribosa, Ser-48 Deprotonasi alkohol H- ditransfer dari senyawa alkoksida ke NAD+→NADH Aldehid

10 Glucose + 2 ADP + 2 Pi → 2 ethanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
ADH BAKTERI DAN RAGI Glucose + 2 ADP + 2 Pi → 2 ethanol + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O Pada bakteri dan ragi, ADH digunakan untuk proses fermentasi. Glukosa diubah menjadi piruvat (glikolisis) Piruvat diubah menjadi asetaldehid Asetaldehid kemudian direduksi menjadi alkohol oleh ADH.

11 Regulasi Gen ScADH1 ScADH2 ScADH3 ScADH4, 5, 6
mengkode enzim yg memproduksi etanol diregulasi (+) oleh glukosa ScADH2 mengkode isozim yang memproduksi asetaldehid diregulasi (–) oleh glukosa ScADH3 diregulasi (–) oleh glukosa dan protein mitokondria ScADH4, 5, 6 mengkode protein ScADH4, 5, 6

12 Substrat ADH sangat selektif dalam pemilihan substrat.

13 Substrat ADH dari hati kuda (HLADH)
Digunakan untuk mereduksi senyawa siklik keton, 2-ketoester atau 3-ketoester. Thermoanaerobium bockii (TBADH) Digunakan untuk mereduksi metil dan etil keton rantai terbuka Rhodococcus erythropolis (READH) Digunakan untuk mereduksi keton dan menghasilkan (S)-alkohol Lactobacillus kefiri (LKADH) Digunakan untuk mereduksi keton dan menghasilkan (R)-alkohol

14 Parameter Kinetik

15 Isolasi dari hati manusia
2-5 gr liver Dihomogenisasi 2-5mL 50mM Natrium fosfat (pH7,5) Sentrifugasi (100,000 x g) Supernatan Karakterisasi

16 Isolasi dari Ragi atau Bakteri
Sel dilarutkan dalam buffer +2 mM βmercaptoethanol +glass beads + buffer pH 6,2 (10,000 x g) selama ±10 menit Sentrifugasi supernatant karakterisasi

17 Penentuan Parameter Kinetik
ADH Assays Efek pH Efek Suhu Penentuan Parameter Kinetik

18 Aplikasi pembuatan alkohol awal perkembangan bioteknologi
fermentasi: degradasi gula dengan produk samping alkohol Fermentasi awalnya banyak dipakai untuk memproduksi minuman beralkohol seperti bir dan wine.

19 Aplikasi biokatalis enzim bersifat selektif:
kemoselektif, regioselektif, stereoselektif Industri farmasetika semakin membutuhkan senyawa yang stereospesifik untuk obat. Contoh: obat antihipertensif, obat penyumbat kanal kalsium dan kalium, agen antiaritmik, agonis β-reseptor, obat antikolesterol, dan obat antiviral

20 Aplikasi Sintesis senyawa obat: pentoksifilin (PTX)
propentofilin (PPT) denbufilin (DBF) menggunakan biokatalis: (R)-alkohol dehidrogenase dari L. kefir (S)-aromatik alkohol dehidrogenase dari Thermoanaerobium sp. (S)-alkohol dehidrogenase dari Thermoanaerobium brockii

21 Aplikasi (R)-hidroksi dari PTX ((R)-OHPTX atau lisofilin
kandidat obat untuk sindrom distress pernapasan akut, luka paru-paru akut, septic shock, dan mukositis, serta efektif dalam pencegahan dan pengobatan diabetes tipe I ((S)-OHPTX) tidak aktif secara farmakologis.

22 Aplikasi

23 Aplikasi

24 Modifikasi Metil pikolinimidat meningkatkan aktivitas enzim hingga 19 kali lipat, dan memodifikasi sekitar 50 dari 60 gugus amino. Enzim yang sudah dimodifikasi memiliki 1% dari 53 kali lipat tetapan Michaelis-Menten yang lebih besar, dan turnover number yang kali lipat lebih besar

25 Aplikasi Inhibisi produk menunjukkan bahwa reaksi yang dikatalisis oleh enzim native dan yang sudah dimodifikasi memiliki mekanisme yang sama, bi bi berurutan. Tahap penentu laju pada reaksi yang maju atau kebalikannya adalah penguraian kompleks enzim-koenzim. Enzim yang sudah dimodifikasi mungkin memberikan laju yang lebih besar karena kompleksnya dapat berdisosiasi lebih cepat.

26 Daftar Pustaka Edenberg, H. J. (2007). Role of Alcohol Dehydrogenase and Aldehyde Dehydrogenase Variants. Alcohol Research & Health , 5-13. Machielsen, R. (2006). Production and Characterization of a Thermostable Alcohol Dehydrogenase That Belongs to the Aldo-Keto Reductase Superfamily. Applied and Environmental Microbiology , Nie, Y., Xu, Y., Mu, X. Q., Wang, H. Y., Yang, M., & Xiao, R. (2007). Purification, Charecterization, Gene Cloning, and Expression of a Novel Alcohol Dehydrogenase with Anti-Prelog Stereospecificity from Candida parapsilosis. Applied and Environmental Microbiology , Zanon, J. P. (2006). Colorimetric Assay of Ethanol Using ALcohol Dehydrogenase from Dry Baker's Yeast. Enzyme and Microbial Technology .  Bryce V. Pupp. Enhancement of the Activity of Horse Liver Alcohol Dehydrogenase by Modification of Amino Groups at the Active Sites. Journal of Biological Chemistry Vol. 245 no. 7. (1969)  Z. Liu, et al. Enzymes from Higher Eukaryotes for Industrial Biocatalysis, Food Technol. Biotechnol. 42 (4) 237–249 (2004). Katja Goldberg, Kirsten Schroer , Stephan Lütz, dan Andreas Liese. Biocatalytic Ketone Reduction — A Powerful Tool for The Production of Chiral Alcohols — Part I: Processes With Isolated Enzymes. Appl Microbiol Biotechnol (2007) 76 : 237–248. Elżbieta Pękala dan Dorota Żelaszczyk. Alcohol Dehydrogenases as Tools for the Preparation of Enantiopure Metabolites of Drugs with Methyl Alkyl Ketone Moiety. Sci Pharm. 2009; 77: 9–17.


Download ppt "Alkohol Dehidrogenase"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google