Jabarkan Kaperon dari Pelipatan protein

Kaperon merupakan enzim yang krusial dalam proses pelipatan protein. Kaperon ada dalam setiap kompartemen sel dan berinteraksi dengan rantai polipeptida untuk mengkatalisis proses pembentukan struktur konformasi tiga dimensi dari protein. Namun, kaperon tidak termasuk ke dalam penyusun struktur protein itu sendiri. Kaperon mungkin membantu pelipatan ketika protein masih disintesis oleh ribosom. Kaperon berfungsi dengan cara berikatan dengan protein untuk menstabilisasi struktur yang tidak stabil dalam protein ketika masih dalam proses melipat. Hal ini memungkinkan energi aktivasi yang dibutuhkan untuk pelipatan tersebut turun dan memungkinkan pula pelipatan tersebut melipat dengan benar. Dengan cara ini, kaperon tidak meningkatkan laju proses pelipatan, melainkan dengan mereduksi agregasi yang tidak diinginkan dari proses pelipatan polipeptida yang mungkin akan menghambat proses pencarian struktur alami dari protein tersebut. Dengan kata lain, kaperon mengefisiensikan proses pelipatan protein.

Pelipatan Protein yang Salah dan Penyakit yang Diakibatkannya

Protein dianggap salah melipat ketika protein tersebut gagal mencapai kondisi alaminya. Kondisi ini dapat disebabkan adanya mutasi pada sekuens asam amino ataupun gangguan ketika porses pelipatan karena adanya faktor ekstenal. Protein yang salah melipat biasanya mengandung lembaran beta yang tersusun secara supramolekuler yang dikenal sebagai struktur lintas-beta. Lembaran beta seperti ini biasanya sangat stabil, tidak larut dalam air, dan biasanya resisten terhadap proses proteolisis. Stabilistas seperti ini biasanya disebabkan oleh interaksi yang ekstensif di antara monomer protein yang terbentuk oleh ikatan hidrogen di antara lembaran beta tersebut.

Salahnya pelipatan protein dapat meneybabkan protein lain pun ikut salah melipat sehingga menyebabkan adanya akumulasi protein menjadi agregat atau oligomer. Peningkatan agregat protein ini menyebabkan terbentuknya struktur seperti amiloid yang dapat menyebabkan kelainan degernatif dan kematian sel. Amiloid merupakan struktur fibrilin yang memiliki ikatan hidrogen yang sangat tidak laur dalam air dan terbuat dari agregat protein. Oleh karenanya, jalur enzimatik yang biasanya dapat mencerna protein mungkin tidak akan cukup kuat untuk dapat mengurai jenis protein speerti ini. Oleh karenanya, agregat protein ini sulit dihilangkan. Protein yang gagal mellipat juga dapat berinteraksi dengan struktur lain dan menyebabkan struktur tersebut menjadi toksik akibat adanya interaksi intramolekuler lainnya.

Protein yang teragregasi sering diasosiasikan dengan penyakit yang berhubungan dengan prion seperti kelainan Creutzfeldt-Jakob, penyakit sapi gila, alzheimer, kardiomiopati atau polyneuropathy, bahkan juga menyebabkan penyakit Huntington dan Parkinson. Penyakit-penyakit yang biasanya muncul diusia tua ini berkorelasi dengan peningkatan protein-protein yang gagal melipat hingga membentuk agregat protein yang tidak larut. Masih belum jelas apakah agregat seperti ini disebabkan oleh berkurangnya reabilitas homeostasis tubuh, yaitu kemampuan tubuh untuk menjaga keseimbangan antara sintesis, pelipatan, dan pencernaan protein. Baru akhir-akhir ini, Agensi Kesehatan Eropa mengizinkan penggunakan Tafamidis datau Vyndaqel sebagai obat untuk penyakit amyloid. Hal ini berarti bisa saja pembentukan amiloid menyebabkan degenerasi jaringan tubuh pada penyakit amiloid.

Walau terapi penggantian protein sudah sering digunakan untuk memperbaiki kelainan ini, pendekatan yang sekarang sedang dikembangkan adalah penggunakan kaperon untuk memperbaiki protein yang bermutasi sehingga dapat membuat mereka kembali fungsional.

Teknik Untuk Mengamati Pelipatan Protein

Walaupun pelipatan protein dapat dipelajari lewat mutasi yang terjadi, secara umum, teknik eksperimental digunakan pula untuk mengamati protein. Teknik eksperimental ini biasanya mengamati proses pelipatan maupun proses pembukaan lipatan protein secara bertahap dengan mengamati perubahan konformasi dengan menggunakan teknik kristalografi.