Enzimologi Billy Harnaldo Putra / 20511305 Tugas Mata Kuliah Enzimologi Billy Harnaldo Putra / 20511305 Ridho Brilliantoro / 20512055

Teknik Rekayasa dan Karakterisasi Kristal Enzim Methylaspartate Ammonia Lyase untuk Sintesis Asimetris Unnatural Asam Amino

Teknik Rekayasa Enzim Latar Belakang Aktivitas Katalitik Enzim Lebih Baik Lebih Bervariasi

Biokatalis Reaksi Sintesis Asimetris Latar Belakang Enzim MAL Biokatalis Reaksi Sintesis Asimetris Isolat Mutan Q73A Rekayasa Enzim MAL (wild-type) (Raj et al., 2012) Isolat Mutan L843A

substrat non-native derivat as. fumarat (elektrofil) Latar Belakang Karakter Enzim sisi aktif pengikatan tunggal Enzim Q73A Enzim L843A substrat non-native senyawa amina (nukleofil) substrat non-native derivat as. fumarat (elektrofil) Sintesis Unnatural Asam Amino

Metodologi Preparasi & skrining library mutan Pemurnian, kristalisasi & penentuan struktur molekul Simulasi molecular docking Ekspresi enzim dan karakterisasi kinetik Identifikasi dan konfigurasi produk asam amino

Hasil dan Pembahasan Aktivitas katalitik enzim Q73A substrat mesconate & variasi amina (nukleofilik)

Hasil dan Pembahasan Karakteristik enzim mutan MAL Q73A mengkatalisis reaksi pada substrat nukleofilik (variasi senyawa amina –RNH2) dengan mesconate. Aktivitas katalitik enzim mutan MAL Q73A kemampuan konversi maksimum pada substrat ethoxyamine dengan persentase konversi sebesar 99%

Hasil dan Pembahasan Aktivitas katalitik wild-type dan enzim L384A substrat amonia dan variasi asam fumarat (elektrofilik)

Parameter kinetika reaksi katalisis wild-type & mutan MAL Hasil dan Pembahasan Parameter kinetika reaksi katalisis wild-type & mutan MAL Grafik diatas menunjukkan hubungan persentase konversi produk terhadap waktu reaksi sintesis pada kondisi optimum menggunakan: katalis Q73A pada substrat methylamine, cyclobutylamine dan ethoxyamine katalis L384A pada substrat fumarate, 2-hexyl fumaratedan 2-(benzyloxy) fumarate

Hasil dan Pembahasan Parameter kinetik katalisis dengan enzim wild-type MAL dan Q73A pada substrat nukleofilik

Mutan L384A menunjukkan aktivitas terhadap semua substrat yang diuji. Hasil dan Pembahasan Mutan L384A menunjukkan aktivitas terhadap semua substrat yang diuji. Hal ini diperlihatkan oleh nilai Km rendah maka afinitasnya lebih tinggi. Selain itu, nilai kcat menjadi lebih besar untuk substrat dengan rantai alkil panjang (1d-1g) dan dibandingkan dengan rantai alkil pendek (1a-1c).

Hasil dan Pembahasan Parameter kinetik katalisis dengan enzim wild-type MAL dan L384A pada substrat elektrofilik

Hasil dan Pembahasan Mutan Q73A menunjukkan tingkat katalitik tertinggi dalam penambahan metilamin pada mesaconate dan tingkat katalitik terendah dalam penambahan metilamin pada cyclobutylamin. Perbandingan nilai kcat/Km menunjukkan bahwa mutan Q73A 140 kali lipat lebih efisien dalam penambahan metilamin dibandingkan dengan wild-type MAL.

Perbandingan struktur Q73A dan L384A serta wild type MAL Hasil dan Pembahasan Analisis Docking Analisis situs aktif dari mutan Q73A dan L384A yang dimodelkan kembali untuk mengakomodasi substrat baru Perbandingan struktur Q73A dan L384A serta wild type MAL Hasil ini menunjukkan bahwa substrat diperluas spektrum mutan Q73A dan L384A dikarenakan dengan penggantian situs residu aktif yang besar dengan yang lebih kecil, sehingga situs aktif diperbesar & dapat mengakomodasi substrat baru Perbandingan wild-type MAL (a), Mutan Gln73Ala (b), Mutan Leu384Ala (c)

Hasil dan Pembahasan Situs aktif dari Q73A dan Mutan L384A dapat menampung substrat yang lebih besar daripada situs aktif wild type MAL, kami melakukan komparatif dengan simulasi docking. Molecular docking substrat pada sisi aktif wild-type MAL dan 2 Mutan MAL

Simpulan Rekayasa enzim melalui proses mutasi genetik dapat menghasilkan enzim mutan yang memiliki aktivitas katalitik dan sebaran substrat yang bervariasi, baik pada substrat nukleofilik maupun elektrofilik. Enzim MAL hasil mutasi dapat diaplikasikan dalam sintesis asimetris unnatural asam amino.