Language
Country/Area
No result found
Tahukah Anda? Mengapa enzim lisinase dari hewan dan tumbuhan memiliki struktur yang mirip tetapi fungsinya berbeda?
Leucyl aminopeptidase (LAP) adalah enzim yang banyak terdapat di berbagai kingdom biologis. Fungsi utamanya adalah mengkatalisis hidrolisis asam amino amino-terminal dari rantai peptida dan protein. Anehnya, meskipun enzim lisinase pada hewan dan tumbuhan memiliki banyak kesamaan struktural, keduanya menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam fungsi biologis dan mekanisme reaksi.
Struktur enzim dan situs aktif
Lisinase membutuhkan kation logam divalen untuk aktivitas enzimatik, yang berlaku pada LAP hewan dan tumbuhan. Enzim-enzim ini memiliki aktivitas tertinggi pada pH 8 dan 60°C. Situs aktif LAP secara struktural serupa. Misalnya, penelitian telah mengonfirmasi kesamaan antara situs aktif lisinase sapi dan E. coli PepA.
Enzim-enzim ini bergantung pada ion logam seperti Mn2+, Mg2+, dan Zn2+ selama proses katalitik, dan Enzim-enzim ini biasanya ada sebagai heksamer dalam tubuh.
Perbedaan dalam fungsi biologis
Secara tradisional, LAP-A telah dipandang sebagai gen pemeliharaan tidak langsung yang penting untuk pergantian protein. Namun, seiring dengan kemajuan penelitian, ditemukan bahwa enzim ini memainkan peran regulasi dalam respons imun tanaman tomat.
Latar belakang respons imun tanaman
Tanaman harus mampu merespons dengan cepat terhadap stres biotik dan abiotik, seperti serangan patogen atau serangan serangga. Dalam kondisi ini, tanaman memulai jalur transduksi sinyal tertentu. Misalnya, kerusakan jaringan yang disebabkan oleh serangga pengunyah seperti ulat tanduk tembakau mengaktifkan jalur asam oktakarbonat untuk mensintesis berbagai molekul sinyal, yang selanjutnya mengatur ekspresi gen terkait.
Peran jalur asam oktakarbonat
LAP-A, sebagai produk jalur asam oktakarbonat, memainkan peran regulasi dalam mempertahankan dan memperpanjang respons cedera tanaman.
Misalnya, dalam serangkaian percobaan, para peneliti menemukan bahwa ketika gen LAP-A dibungkam, tanaman tomat yang terluka secara signifikan kurang tahan terhadap kerusakan serangga, dan ekspresi gen akhir mereka juga ditekan relatif terhadap tanaman tipe liar. .
Fungsi osmoregulasi
Perlu dicatat bahwa LAP juga diekspresikan dalam beberapa organisme laut, dan tujuan utamanya adalah untuk mengatasi ancaman tekanan osmotik di lingkungan dengan kadar garam tinggi. Untuk mempertahankan konsentrasi asam amino intraseluler, di bawah sinyal bahaya garam tinggi, enzim-enzim ini mulai mengkatalisis protein untuk melepaskan asam amino ke dalam sel.
Kesimpulan
Singkatnya, meskipun enzim lisinase pada hewan dan tumbuhan menunjukkan kemiripan struktural yang mencolok, keduanya menunjukkan sifat yang sama sekali berbeda dalam hal fungsi dan mekanisme fisiologis. Fenomena ini telah memicu pemikiran mendalam kita tentang evolusi kehidupan dan mekanisme biokimianya. Menurut Anda, apakah perbedaan struktural kecil ini mengisyaratkan kemungkinan tak terbatas bentuk kehidupan dalam beradaptasi dengan lingkungan?
