Upload presentasi
Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu
Diterbitkan olehAffan Diaz Telah diubah "9 tahun yang lalu
1
Penentuan Interaksi dan Energi Pengikatan Enzim DNA Pol I Taq Terhadap DNA, dCTP, dan Ion Pirofosfat dengan Simulasi Dinamika Molekul Rabu, 26 Mei 2010 Khabib Khumaini (10506046) Pembimbing : Dr. Rukman Hertadi Dr. Santi Nurbaiti
2
DNA POLIMERASE I BIOTEKNOLOGI PRODUK UNGGUL REKAYASA GENETIKA DNA POL I Pol I Taq CEPAT TERMOSTABIL KURANG AKURAT EKSPLORASI
3
Tujuan Penelitian Mempelajari interaksi antara DNA pol I Taq dengan dCTP dan produk (ion Pirofosfat) Menentukan residu-residu yang berperan penting dalam afinitas DNA pol I Taq
4
DNA POLIMERASE I In vivo : Mendegradasi primer dan menggantinya dengan DNA pada replikasi Memperbaiki untai DNA yang rusak In vitro Katalis untuk reaksi polmirisasi di mesin PCR
5
Tahapan Reaksi Enzimatis DNA Pol I
6
Tahap Keadaan Enzim Bebas
7
Tahap Pengikatan DNA dan dNTP
8
Tahap Perubahan Menjadi Kompleks Teraktivasi (E':p/t:dNTP) Studi Kristalografi Tahap pergerakan subdomain finger dari open ke closed merupakan tahap yang lambat dan penentu laju
9
Studi Biofisik dan MD Purohit (2003) : pada KF, Soon-Jong Kim (2003) : pada pol ß, Paul J. Rothwell (2005) : klentaq pergerakan subdomain finger berlangsung cepat penentu laju berlangsung pasca transisi closed dan disebabkan penataan lokal pada sisi aktif Pada pol ß : tahap penentu laju diduga adalah rotasi Arg258 Saran mekanisme : pengikatan dNTP:Mg 2+ ke pol β konformasi open pengikatan Mg 2+ ke pusat aktif Perubahan konformasi dari open ke closed (cepat) penataan ulang residu-residu asam amino di pusat aktif, rantai template, rantai primer, dan ion Mg 2+ (lambat) reaksi kimia pelepasan ion Mg 2+ dari sisi katalitik perubahan konformasi dari closed ke open pelepasan PPi:Mg 2+
10
Studi Biofisik (II) Paul J. Rothwell (2007) : klentaq tetapan laju reopening yang berlangsung pasca reaksi kimia memiliki laju jauh lebih lambat dibandingkan closing pada sebelum reaksi Tetapan reaksi k 3 dan k -3 sekitar 8 s -1 dan 20 s -1 sedangkan tetapan laju reopening sekitar 0.197 s -1.
11
Mekanisme reaksi kimia
12
Metodologi Penelitian Alat Komputer Program AMBER 10 Program VMD (Visualizing Molecular Dynamic) versi 1.87 Program GNUplot versi 4.4 Bahan Struktur 3D protein dengan kode 1KTQ, 2KTQ, dan 3KTQ SIMULASI : 1.PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN 2.PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI CLOSED 3.PENGIKATAN PIROFOSFAT DALAM ENZIM-DNA PASCA REAKSI 4.ENZIM-DNA PASCA REAKSI 5.PENGIKATAN dTTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN (SALAH PENGIKATAN)
13
Hasil dan Pembahasan : PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN PENGIKATAN dCTP SPONTAN
14
Hasil dan Pembahasan ( 0 ns) : PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN K663 R573 dCTP TEMPLATE O-HELIKS
15
Hasil dan Pembahasan (5.5 ns) PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN R573 TEMPLATE JIKA DIMUTASI ENERGI PENGIKATAN 8 KKAL LEBIH POSITIF O-HELIKS
16
Hasil dan Pembahasan PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI CLOSED PENGIKATAN dCTP SPONTAN
17
Hasil dan Pembahasan PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI CLOSED R650 K663 R573 dCTP O-heliks BILA DIMUTASI MENJADI ALANIN, ENERGI PENGIKATAN MENJADI LEBIH POSTIF 13 kkal 12.1 kkal 5 kkal
18
BUKTI EKSPERIMEN ΔΔ G = Δ G binding-closed – Δ G binding-open =-42 kcal Paul J. Rothwell (2007) : Perubahan konformasi dari open ke closed sangat cepat. Umumnya setelah mengikat dNTP langsung diikuti perubahan konformasi K D4 =96.4 µM Δ G D4 = -23 kJ = - 6 kkal
19
Hasil dan Pembahasan Pelepasan Ion Pirofosfat Pasca Reaksi Kimia SUPERIMPOSISI MERAH = 0 ns BIRU = 8 ns TERJADI REOPENING
20
Hasil dan Pembahasan (0 ns) Pelepasan Ion Pirofosfat Pasca Reaksi Kimia K663 R650 ION PIROFOSFAT UJUNG PRIMER
21
Hasil dan Pembahasan (8 ns) Pelepasan Ion Pirofosfat Pasca Reaksi Kimia R650 K663 K831 ION PIROFOSFAT
22
BUKTI EKSPERIMEN BERDASARKAN SIMULASI : Tahap reopening dan pelepasan pirofosfat tidak disukai ( ΔG pelepasan = +64 kkal) Paul J. Rothwell (2007) : Tahap reopening dan pelepasan fosfat merupakan tahap penentu laju tetapan laju reopening sekitar 0.197 s -1.
23
KESIMPULAN Energi pengikatan dCTP pada konformasi open sebesar – 76 kkal sedangkan pada closed -118 kkal Energi pelepasan ion pirofosfat sebesar 64 kkal Tahap reopening pasca reaksi jauh lebih tidak spontan dibandingkan penutupan sebelum reaksi Residu Lys831 menghambat pelepasan ion pirofosfat Residu Arg660 dan Lys663 menstabilkan dCTP pada konformasi closed Residu Lys573 menstabilkan dCTP pada konformasi open
24
Ucapan Terima Kasih Dr. Rukman Hertadi dan Dr. Santi Nurbaiti selaku dosen pembimbing Rekan-rekan di Lab Kimia Komputasi Rekan-rekan dan petugas di Lab Biokimia Seluruh yang telah banyak membantu saya SPESIAL UNTUK…… ANGKATAN 2006 YANG TELAH MENGAJARKAN BANYAK HAL KE SAYA KALIAN ADALAH KELUARGAKU
26
DNA pol Ada 7 tipe : (A) Klentaq1 (famili A) (B) DNA pol RB69 (famili B) (C) pol β (famili X) (D) DNA pol Dpo4 (famili Y) (E) subunit p66 reverse tranciptase (famili RT) Sisanya famili C dan D
27
SUPERIMPOSISI BIRU = 0 ns MERAH = 6 ns
28
SUPERIMPOSISI BIRU 0 ns MERAH 6 ns
Presentasi serupa
© 2024 SlidePlayer.info Inc.
All rights reserved.