Kaperon (protein)
Dalam biologi molekuler, molekul kaperon adalah protein yang membantu proses konformasi pelipatan maupun pelurusan protein berukuran besar atau makromolekul protein kompleks. Ada sejumlah kelas dari molekul kaperon, tetapi semuanya berfungsi untuk membantu protein besar dalam melakukan pelipatan dengan benar selama atau setelah sintesis dan setelah denaturasi parsial. Kaperon juga terlibat dalam translokasi protein dalam proteolisis.
Molekul kaperon yang pertama kali ditemukan berupa kaperon perakit yang membantu proses perakitan nukleosom dari histon terlipat dan DNA. [1][2] Salah satu fungsi utama dari molekuler kaperon adalah mencegah adanya agregasi protein salah lipat, sehingga banyak kaperon diklasifikasikan sebagai protein kejutan panas, karena tendensi agregasi protein akan naik ketika sel diberi tekanan berupa panas berlebih.
Sebagian besar molekul kaperon tidak membawa informasi sterik terkait pelipatan protein, tetapi membantu pelipatan protein dengan menempel dan menstabilkan perantara pelipatan hingga rantai polipeptida selesai ditranslasi. Cara kerja spesifik dari masing-masing kaperon berbeda tergantung protein target dan lokasinya. Banyak cara telah digunakan untuk mempelajari struktur, dinamika, dan cara kerja kaperon. Penghitungan biokimia secara masif telah memberikan data tentang efisiensi pelipatan dan pencegahan agregasi protein ketika kaperon hadir saat masa pelipatan protein. Belakangan ini, kemajuan di bidang analisis molekul tunggal[3] berhasil memberikan pengetahuan baru tentang heterogenitas struktur dari kaperon, perantara pelipatan, dan afinitas kaperon untuk rantai protein terstruktur maupun tidak terstruktur.
Sejarah
[sunting | sunting sumber]Investigasi mengenai kaperon memiliki sejarah yang panjang.[4] Istilah "molekul kaperon" pertama kali muncul dalam literatur pada tahun 1978 dan diciptakan oleh Ron Laskey untuk mendeskripsikan kemampuan protein inti bernama nukleoplasmin untuk mencegah agregasi protein histon terlipat dengan DNA selama proses perakitan nukleosom.[5] Istilah tadi kemudian dielaborasikan lagi oleh R. John Ellis pada 1987 untuk mendeskripsikan protein yang memediasi proses perakitan pascatranslasi dari kompleks protein.[6] Pada tahun 1988, peneliti menemukan bahwa protein yang serupa memediasi proses ini baik pada prokariota maupun eukariota.[7] Detail mengenai proses ini baru diketahui pada 1989 ketika sebuah pelipatan protein yang membutuhkan ATP didemonstrasikan secara in vitro.[8]
Dampak klinis
[sunting | sunting sumber]Ada banyak kelainan dikaitkan dengan mutasi pada gen pengode kaperon yang dapat memengaruhi otot, tulang, dan/atau sistem saraf pusat.[9]
Referensi
[sunting | sunting sumber]- ^ Richardson RT, Alekseev OM, Grossman G, Widgren EE, Thresher R, Wagner EJ, et al. (July 2006). "Nuclear autoantigenic sperm protein (NASP), a linker histone chaperone that is required for cell proliferation". The Journal of Biological Chemistry. 281 (30): 21526–34. doi:10.1074/jbc.M603816200
. PMID 16728391.
- ^ Alekseev OM, Richardson RT, Alekseev O, O'Rand MG (May 2009). "Analysis of gene expression profiles in HeLa cells in response to overexpression or siRNA-mediated depletion of NASP". Reproductive Biology and Endocrinology. 7: 45. doi:10.1186/1477-7827-7-45 . PMC 2686705 . PMID 19439102.
- ^ [Chaperone Action at the Single-Molecule Level http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr400326k]
- ^ Ellis RJ (September 1996). "Discovery of molecular chaperones". Cell Stress & Chaperones. 1 (3): 155–60. PMC 248474 . PMID 9222600.
- ^ Laskey RA, Honda BM, Mills AD, Finch JT (October 1978). "Nucleosomes are assembled by an acidic protein which binds histones and transfers them to DNA". Nature. 275 (5679): 416–20. Bibcode:1978Natur.275..416L. doi:10.1038/275416a0. PMID 692721.
- ^ Ellis J (1987). "Proteins as molecular chaperones". Nature. 328 (6129): 378–9. Bibcode:1987Natur.328..378E. doi:10.1038/328378a0. PMID 3112578.
- ^ Hemmingsen SM, Woolford C, van der Vies SM, Tilly K, Dennis DT, Georgopoulos CP, et al. (May 1988). "Homologous plant and bacterial proteins chaperone oligomeric protein assembly". Nature. 333 (6171): 330–4. Bibcode:1988Natur.333..330H. doi:10.1038/333330a0. PMID 2897629.
- ^ Goloubinoff P, Christeller JT, Gatenby AA, Lorimer GH (1989). "Reconstitution of active dimeric ribulose bisphosphate carboxylase from an unfoleded state depends on two chaperonin proteins and Mg-ATP". Nature. 342 (6252): 884–9. Bibcode:1989Natur.342..884G. doi:10.1038/342884a0. PMID 10532860.
- ^ Taylor JP (August 2015). "Multisystem proteinopathy: intersecting genetics in muscle, bone, and brain degeneration". Neurology. 85 (8): 658–60. doi:10.1212/WNL.0000000000001862. PMID 26208960.
