Hemoglobin dan Myoglobin

Mini review

1

Oleh : Amin Fatoni

  

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan, karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin penulis.

Biochemistry, Biochemistry, MIPA FST Unsoed Amin Fatoni (c) (c) 2007

Mini review

2

1. Struktur dan Fungsi Mioglobin Mioglobin (BM 16700, disingkat Mb) merupakan protein pengikat oksigen

yang relatif sederhana, ditemukan dalam konsentrasi yang besar pada tulang dan otot jantung, membuat jaringan ini berwarna merah yang berfungsi sebagai penyimpan oksigen dan sebagai pembawa oksigen yang meningkatkan laju transport oksigen dalam sel otot. Mamalia yang menyelam seperti ikan paus yang menyelam dalam waktu lama, memiliki mioglobin dalam konsentrasi tinggi dalam ototnya. Protein seperti mioglobin juga banyak ditemukan pada organisme sel tunggal. Mioglobin merupakan polipeptida tunggal dengan 153 residu asam amino dan satu molekul heme. Komponen protein dari mioglobin yang disebut globin, merupakan rantai polipeptida tunggal yang berisi delapan -heliks (Gambar 1). Sekitar 78% residu asam amino dari protein ditemukan dalam -heliks ini.

mioglobin. Segmen delapan -heliks (terlihat sebagai silinder) Gambar 1. Struktur mioglobin. diberi label A sampai H. Residu non heliks pada lipatan diberi label AB, CD, EF dan seterusnya menandakan segmen yang disambung. disambung. Heme terikat pada ruang yang terbentuk oleh heliks E dan F, meskipun residu asam amino dari segmen lain juga berpartisipasi (Nelson dan Cox, 2005).


Mini review

3

Lipatan rantai globin membentuk celah yang hampir terisi gugus heme. 2+

Heme bebas [Fe ] mempunyai afinitas tinggi terhadap O 2 dan dioksidasi searah 3+

membentuk hematin [Fe ]. Hematin tidak dapat mengikat O 2. Interaksi nonkovalen antara sisi asam amino rantai dan cincin porfirin nonpolar yang mengandung celah sisi ikat oksigen meningkatkan afinitas heme terhadap O 2. Peningkatan afinitas melindungi Fe

2+

dari oksidasi dan memungkinkan pengikatan

oksigen yang reversibel. Semua asam amino yang berinteraksi dengan heme nonpolar kecuali dua histidin, yang berikatan langsung dengan atom besi heme dan histidin yang lain menstabilkan sisi ikat oksigen. Ketika oksigen terikat pada heme bebas, aksis dari molekul oksigen posisinya pada sudut ikatan Fe-O (Gambar 2a), berlawanan dengan hal ini, ketika CO2 berikatan dengan heme bebas Fe, C dan O berada pada garis lurus (Gambar 2b). Kedua kasus tersebut mencerminkan geometri orbital hibridisasi masingmasing ligan. Pada mioglobin, His

64

(His E7), pada sisi ikat O 2 heme, terlalu jauh

untuk berkoordinasi dengan heme besi, tetapi berinteraksi dengan ligan yang his, yang tidak berefek pada terikat pada heme. Residu ini disebut distal his, pengikatan oksigen (Gambar 2c) tetapi dapat menghalangi pengikatan linier CO, menjelaskan pengurangan pengurangan pengikatan CO ke heme.


Mini review

4

Gambar 2. Efek sterik pengikatan ligan ke heme pada mioglobin. mioglobin. (a) Oksigen terikat pada heme dengan O 2 (b) Karbon dioksida terikat pada heme bebas. (c) Ilustrasi yang memperlihatkan susunan residu asam amino mengelilingi heme mioglobin. Pengikatan O 2 64 merupakan ikatan hidrogen pada distal His, His E7 (His ), yang memfasilitasi pengikatan O2 (Nelson dan Cox, 2005)

2. Struktur dan Fungsi Hemoglobin Hemoglobin (Mr 64500, disingkat Hb) merupakan molekul bulat dengan

diameter 5,5 nm yang ditemukan pada sel darah merah, dengan fungsi utamanya untuk mentransport oksigen dari paru-paru ke setiap jaringan dalam tubuh. Molekul HbA (hemoglobin manusia dewasa, A = adult) berisi dua rantai  (masing-masing 141 residu) dan dua rantai  (masing-masing 146 residu) (Gambar 3). Molekul HbA umumnya tersusun sebagai 22. Terdapat tipe lain hemoglobin orang dewasa, sekitar 2% hemoglobin manusia merupakan HbA 2 yang terdiri dari rantai  sebagai pengganti rantai rantai . Meskipun konfigurasi tiga dimensi mioglobin dan rantai rantai ,  dari hemoglobin sangat mirip (Gambar 4a), urutan asam aminonya mempunyai beberapa perbedaan dan identik pada posisi 27 (Gambar 4b). Perbandingan dari belasan spesies menunjukkan ada sembilan variasi residu asam amino. Beberapa variasi residu langsung berpengaruh pada sisi ikat oksigennya, yang distabilkan oleh peptida -heliks.


Mini review

Hemoglobin, protein ini terdiri dari empat sub unit, dinyatakan Gambar 3. Struktur Hemoglobin, sebagai  dan . Masing-masing unit berisi gugus heme yang mengikat oksigen secara reversibel (McKee T dan McKee JR, 2004).


5

Mini review

6

(a)

(b) Gambar 4. (a) Perbandingan struktur mioglobin dan sub unit dari hemoglobin. (b)Urutan asam amino dari mioglobin dan rantai ,  hemoglobin manusia (Nelson dan Cox, 2005).

Kapasitas hemoglobin untuk mengikat oksigen bergantung pada keberadaan heme. Gugus heme yang menyebabkan darah gugus prostetik yang disebut heme. berwarna merah. Gugus heme terdiri dari komponen anorganik dan pusat atom besi. Komponen organik yang disebut protoporfirin terbentuk dari empat cincin


Mini review

7

pirol yang dihubungkan oleh jembatan metena membentuk cincin tetrapirol. Empat gugus metil, dua gugus vinil dan dua sisi rantai propionat terpasang pada cincin ini (Gambar 5).

Gambar 5. Heme, Fe-protoporfirin IX (Berg et.al, 2002)

Atom besi berada pada pusat protoporfirin, terikat dengan empat atom 2+

nitrogen pirol. Pada kondisi normal, besi pada keadaan oksidasi Fe . Besi dapat membentuk dua ikatan tambahan, masing-masing satu sisi pada bidang heme. Sisi ikatan ini disebut sisi koordinasi kelima dan keenam. Pada hemoglobin, sisi koordinasi kelima diisi cincin imidazol dari residu histidin protein. Pada deoksi hemoglobin, sisi koordinasi keenam tidak terisi. Ion besi terletak sekitar 0,4 Å di luar bidang porfirin, dalam bentuk ini terdapat lubang besar yang bisa ditempati dalam cincin porfirin (Gambar 6).

Gambar 6. Posisi besi pada deoksihemoglobin (Berg et.al, 2002).


Mini review

8

Pengikatan oksigen pada sisi koordinasi keenam menyebabkan penataan ulang elektron besi, sehingga lebih kecil dan dapat bergerak pada bidang porfirin (Gambar 7). Perubahan struktur elektronik ini bersamaan dengan perubahan sifat magnetik hemoglobin. Perubahan struktur karena pengikatan oksigen diamati Linus Pauling berdasarkan pengukuran magnetik pada tahun 1936, hampir 25 tahun sebelum struktur tiga dimensi hemoglobin ditemukan.

struktur. Ion besi bergerak Gambar 7. Pengikatan oksigen menyebabkan perubahan struktur. ke bidang heme pada oksigenasi. Histidin proksimal ditarik oleh ion besi (Berg et.al, 2002).

Struktur tiga dimensi hemoglobin digambarkan dengan pasangan dimer identik. Empat rantai hemoglobin tersusun dalam dimer yang identik, dinyatakan sebagai 11 dan 22. Masing-masing polipeptida mempunyai unit pengikat heme yang mirip seperti digambarkan dalam mioglobin. Meskipun mioglobin dan hemoglobin keduanya mengikat oksigen secara reversibel, molekul hemoglobin mempunyai struktur kompleks dan sifat ikatan yang lebih rumit. Beberapa interaksi nonkovalen (sebagian besar hidrofobik) diantara sub unit pada masingmasing dimer- dimer- menyebabkan strukturnya tidak berubah ketika hemoglobin mengalami oksigenasi atau deoksigenasi (Gambar 8).


Mini review

9

(a)

(b) Gambar 8. Struktur tiga dimensi dari (a) oksihemoglobin dan (b) deoksihemoglobin. deoksihemoglobin. Rantai  pada bagian atas. Pada transformasi oksi-deoksi, dimer 11 dan 2 2 bergerak secara relatif satu sama lain. Hal ini menyebabkan 2,3-bisfosfogliserat terikat pada celah pusat yang lebih besar dalam konformasi deoksi (McKee T dan McKee JR, 2004).


Mini review

10

Kebalikannya sejumlah kecil interaksi antara dua dimer berubah banyak selama transisi ini. Ketika mioglobin mengalami oksigenasi, jembatan garam dan ikatan hidrogen putus sebagai dimer 11 dan 22 bergeser satu sama lain dan o

berputar 15 (Gambar 9). Konformasi hemoglobin terdeoksigenasi (deoksiHb) sering disebut sebagai keadaan T ( tense) dan hemoglobin oksegenasi (oksiHb) dinyatakan sebagai keadaan R ( relaxed ) (Gambar 10).

(a) Deoksihemoglobin

(b) Oksihemoglobin

hemoglobin. Ketika hemoglobin mengalami oksigenasi, Gambar 9. Transisi alosterik hemoglobin. dimer 1 1 dan 2 2 bergeser satu sama lain dan berputar 15o (McKee T dan McKee JR, 2004).

R. Subunit  berwarna biru dan subunit  berwarna abu-abu. Gambar 10. Transisi T Sisi muatan positif rantai dan terminal rantai yang terlibat dalam pasangan ion berwarna biru. Transisi dari keadaan T ke keadaan R menggeser pasangan subunit. Transisi T  R menyempitkan celah antara subunit  (Nelson dan Cox, 2005).

3. Transport oksigen hemoglobin lebih efisien oleh pengikatan oksigen secara kooperatif

Tugas paling penting bagi sel darah merah (eritrosit) adalah mentransport oksigen molekuler (O2) dari paru-paru menuju jaringan, dan karbon dioksida


Mini review

11

(CO2) dari jaringan kembali ke paru-paru. Organisme tingkat tinggi membutuhkan sistem transport khusus untuk menangani hal ini, karena oksigen susah larut dalam air. Sebagai contoh hanya sekitar 3,2 ml oksigen yang terlarut dalam 1 L plasma darah. Hemoglobin dapat mengikat oksigen maksimal 220 ml tiap liter, 70 -1

kali dari kelarutannya. Kandungan Hb dalam darah 140 – 180 gl pada laki-laki -1

-1

dan 120 – 160 gl pada perempuan, dua kali jumlah protein plasma (50 – 80 gl ) Oksigen harus ditransport dalam darah dari paru-paru yang mempunyai tekanan parsial relatif tinggi ( pO2 = 100 torr) ke jaringan dengan tekanan parsial rendah (20 torr). Pada paru-paru hampir jenuh dengan oksigen ketika sisi ikatnya terisi. Ketika hemoglobin bergerak ke jaringan, kurva kejenuhan menurun menjadi 32%. Dengan demikian sekitar 66% potensial sisi ikat oksigen digunakan untuk transport oksigen. Sebagai perbandingan untuk hipotesis transport protein nonkooperatif, oksigen dapat ditransport dari daerah dengan tekanan 100 torr ke daerah 20 torr sebanyak 38% (Gambar 11). Dengan demikian pengikatan kooperatif oksigen oleh hemoglobin menyebabkannya dapat terkirim 1,7 kali banyaknya jika dibandingkan dengan sisi yang bebas.

Jaringan

Paru-paru

Gambar 11. Kurva peningkatan kooperatif pengiriman oksigen oleh hemoglobin (Berg et.al, 2002)

Kurva disosiasi oksigen dari hemoglobin berbentuk sigmoid karena adanya interaksi subunit (Gambar 12). Pada awalnya O 2 terikat ke hemoglobin, pengikatan tambahan O 2 pada molekul yang sama ditingkatkan. Pola ikatan ini binding), menghasilkan perubahan struktur disebut ikatan kooperatif ( cooperative binding), tiga dimensi hemoglobin yang diawali ketika oksigen pertama terikat. Pengikatan


Mini review

12

pertama oksigen menfasilitasi pengikatan tiga oksigen berikutnya membentuk molekul hemoglobin tetramerik. Pada paru-paru, ketika tekanan oksigen tinggi, hemoglobin segera jenuh (berubah menjadi bentuk R). Pada jaringan yang kekurangan oksigen, hemoglobin memberikan setengah oksigennya. Berlawanan dengan hemoglobin, kurva disosiasi oksigen mioglobin berbentuk hiperbolik. Pola ikatan sederhana ini karena struktur mioglobin yang sederhana, mencerminkan beberapa aspek protein ini dalam menyimpan oksigen. Kurva disosiasi mioglobin seperti bagian kiri kurva hemoglobin, sehingga mioglobin hanya memberikan oksigen hanya ketika konsentrasi oksigen sel otot sangat rendah (misalnya selama olahraga berat). Sebagai tambahan, karena mioglobin mempunyai afinitas yang lebih besar untuk oksigen daripada hemoglobin, oksigen bergerak dari darah ke otot.

Gambar 12. Kurva kesetimbangan pengukuran afinitas hemoglobin dan mioglobin terhadap oksigen (McKee T dan McKee JR, 2004).

4. Efek 2,3-bisfosfogliserat dalam memainkan afinitas hemoglobin terhadap oksigen

2,3-Bisfosfogliserat (2,3-BPG dikenal juga dengan 2,3-dipospogliserat atau 2,3-DPG, Gambar 13) juga mempunyai fungsi regulasi penting terhadap fungsi hemoglobin. Meskipun sebagian besar sel mengandung sejumlah kecil BPG, sel darah merah mengandung dalam jumlah yang cukup, yaitu setara dengan konsentrasi hemoglobin (~2 mM). Tanpa BPG hemoglobin tidak efisien dalam mentransport oksigen, hanya melepaskan 8% muatannya dalam jaringan. BPG merupakan turunan dari gliserat-1,3-bisfosfat, suatu senyawa antara dalam


Mini review

13

pemecahan senyawa glukosa. Ketika tidak ada BPG, hemoglobin mempunyai afinitas sangat tinggi terhadap oksigen (Gambar 14). Pengikatan BPG seperti H

+

dan CO2, menstabilkan deoksiHb (Gambar 15). Muatan negatif molekul BPG berikatan dengan lubang pusat dalam hemoglobin yang berbatasan dengan muatan positif asam amino.

Gambar 13. 2,3-bisfosfogliserat (2,3-BPG) (Berg et.al., 2002).

Gambar 14. Efek 2,3-Bisfosfogliserat (BPG) terhadap afinitas oksigen dan hemoglobin (Berg et.al., 2002).

Gambar 15. Pengikatan 2,3-BPG pada hemoglobin manusia. manusia. 2,3-BPG terikat pada pusat celah deoksihemoglobin. Dengan demikian berinteraksi dengan tiga muatan positif gugus pada masing-masing rantai  (berg et.al., 2002).


Mini review

14

Pengikatan 2,3-BPG ke hemoglobin mempunyai konsekuensi fisiologis yang penting. Gen globin yang diekspresikan janin berbeda dengan manusia dewasa, tetramer hemoglobin janin mengandung dua rantai  dan dua rantai . Rantai  hasil duplikasi gen lain, 72 % mempunyai urutan asam amino identik dengan rantai . Satu perubahan adalah penggantian pada residu serin untuk His 143 pada rantai  sisi ikat 2,3-BPG. Perubahan ini menghilangkan dua muatan positif sisi ikat 2,3-BPG dan mengurangi afinitas 2,3-BPG untuk hemoglobin janin, dengan demikian meningkatkan afinitas pengikatan oksigen

sehingga

memungkinkan memungkinkan pengambilan oksigen oleh janin dari sel darah merah ibunya. 5. Efek Bohr : Ion Hidrogen dan Karbon Dioksida Meningkatkan Pelepasan Oksigen

Jaringan yang melakukan metabolisme secara cepat seperti pada otot yang berkontraksi membutuhkan oksigen tinggi serta menghasilkan sejumlah besar ion hidrogen dan karbon dioksida. Dua senyawa tersebut merupakan efektor heterotropik yang meningkatkan pelepasan oksigen (Gambar 16). Pengikatan ligan selain oksigen mempengaruhi sifat ikatan oksigen hemoglobin. Sebagai contoh, disosiasi oksigen dari mioglobin meningkat jika pH diturunkan. Mekanisme ini disebut Efek Bohr (Gambar 17), oksigen dikirim ke sel sesuai kebutuhannya. CO 2 tersebar dalam darah, bereaksi dengan air membentuk HCO 3 +

-

+

dan H . Pengikatan H pada beberapa gugus terionisasi pada molekul hemoglobin meningkatkan disosiasi O 2 dengan mengubah hemoglobin menjadi bentuk T. Ion hidrogen berikatan secara khusus dengan deoksiHb. Beberapa efektor alosterik mempengaruhi kesetimbangan bentuk T dan R, sehingga meregulasi sifat +

pengikatannya pengikatannya terhadap oksigen. Efektor yang paling penting antara lain CO 2, H , +

dan 2,3-bisfosfogliserat (Gambar 18). Peningkatan konsentrasi H menstabilkan konformasi deoksi dari protein dan mempercepat pembentukannya. Ketika sejumlah kecil molekul CO 2 terikat pada gugus asam amino terminal pada -

hemoglobin (membentuk karbamat atau gugus – NHCOO NHCOO ) bentuk deoksi (T) dari protein lebih stabil.


Mini review

15

Jaringan

Paru-paru

Gambar 16. Efek pH dan konsentrasi CO 2 pada afinitas hemoglobin terhadap oksigen. Penurunan pH dari 7,4 (kurva merah) ke 7,2 (kurva biru) menghasilkan pelepasan O 2 dari oksihemoglobin. Peningkatan tekanan parsial CO2 dari 0 ke 40 torr (kurva ungu) juga meningkatkan pelepasan oksigen dari oksihemoglobin (Berg et.al, 2002).

Gambar 17. Kimiawi Efek Bohr, Bohr, pada deoksi hemoglobin terlihat tiga residu asam amino membentuk jembatan garam yang menstabilkan struktur kuartener T . Pembentukan satu jembatan garam tergantung dari keberadaan penambahan proton pada histidin 146. Muatan negatif pada aspartat 94 menyebabkan protonasi histidin 146 pada deoksihemoglobin (Berg et.al, 2002).


Mini review

16

Ikatan O2 asosiasi lemah

BPG menstabilkan bentuk T

Afinitas O2 70 kali bentuk T

Deoksihemoglobin Bentuk T

Oksihemoglobin Bentuk R

Gambar 18 Efek alosterik hemoglobin (Koolman, J dan K.H. Roehm. 2005)

Pada

paru-paru

proses

ini

terbalik.

Konsentrasi

tinggi

oksigen

mengakibatkan perubahan bentuk konfigurasi deoksiHb menjadi oksiHb. Perubahan struktur tiga dimensi protein diawali dengan pengikatan molekul +

+

oksigen pertama melepaskan CO 2, H , dan BPG yang terikat. H dikombinasi -

dengan HCO3 membentuk asam karbonat, yang kemudian terdisosiasi menjadi CO2 dan H2O. CO2 disebar dari darah ke alveoli. 6. Regulasi Transport O2

Sifat alosterik terlihat ketika enzim bereaksi dengan efektor (substrat, aktivator atau inhibitor) dan konformasinya berubah menjadi meningkat atau menurun aktivitasnya. Meskipun hemoglobin bukan enzim tetapi mempunyai


Mini review

17

karakteristik protein alosterik. CO2, H

+

dan BPG bertindak sebagai efektor

heterotropik bagi hemoglobin. BPG terikat secara selektif ke deoksiHB, sehingga menurunkan jumlah kesetimbangannya. BPG dapat disintesis lagi menjadi 1,3-bisfosfogliserat yang merupakan senyawa senyawa antara glikolisis, dan dapat masuk jalur glikolisis lagi dengan membentuk 2-fosfogliserat dengan membutuhkan satu ATP. CO 2 dan BPG meupakan efektor aditif, kurva kejenuhan akibat efektor ini seperti darah utuh (Gambar 19).

1. Metabolisme BPG

2. Kurva kejenuhan

Gambar 19. Regulasi transport O2 (Koolman, J dan K.H. Roehm. 2005)

7. Hemoglobin dan Transport CO2

Sejumlah 5% dari CO 2 yang ada di jaringan terikat secara kovalen pada terminal N dari hemoglobin dan ditransport sebagai karbaminohemoglobin. -

Sekitar 90% dari CO2 awalnya diubah menjadi karbonat (HCO 3 ), yang lebih -

larut. Pada paru-paru CO2 dibentuk lagi dari HCO 3 dan dapat dikeluarkan. Dua proses ini melibatkan oksigenasi dan deoksigenasi dari Hb. DeoksiHb merupakan basa lebih kuat daripada oksiHb, sehingga mengikat proton lebih banyak (sekitar +

0,7 H tiap tetramer) yang menyebabkan pembentukan HCO 3 jaringan. HCO3

-

-

dari CO2 dalam

yang dihasilkan dilepaskan ke plasma melalui antiporter pada -

membran eritrosit dengan pengganti Cl dan mengalir ke paru-paru. Pada paru-


Mini review

18

paru deoksiHb mengalami oksigenasi dan melepaskan proton. Proton menggeser -

kesetimbangan HCO 3 / CO2 sehingga terjadi pelepasan CO 2. +

Ikatan O2 pada Hb diregulasi oleh ion H melalui mekanisme yang sama. Konsentrasi CO2 yang tinggi pada sel yang melakukan metabolisme berat +

meningkatkan konsentrasi H dengan demikian menurunkan afinitas hemoglobin terhadap O2. Hal ini menyebabkan peningkatan pelepasan oksigen dan dengan demikian meningkatkan suplai oksigen. Pengaturan kesetimbangan CO 2 dan -

HCO3

relatif lambat tanpa katalis. Proses ini dipercepat oleh karbonat

dehidrogenase, dehidrogenase, yang terdapat dalam konsentrasi besar pada eritrosit (Gambar 20).

Gambar 20. Transport CO 2 oleh hemoglobin (Koolman, J dan K.H. Roehm. 2005)


Mini review

19

8. Anemia Sel Sabit Merupakan Penyakit Molekuler Hemoglobin

Hal penting pada penentuan urutan asam amino struktur sekunder, tersier dan kuartener protein globular dan fungsi biologisnya adalah pada penemuan penyakit keturunan anemia sel sabit. Hampir 500 variasi genetik hemoglobin terdapat pada populasi manusia. Kebanyakan variasi tersebut berbeda pada satu residu asam amino. Setiap variasi hemoglobin dihasilkan oleh suatu ekspresi gen. Variasi gen ini disebut allele. Manusia secara umum mempunyai dua salinan masing-masing gen, suatu individu dapat mempunyai dua salinan allele atau satu salinan masing-masing berbeda allele. Anemia sel sabit merupakan penyakit keturunan ketika seseorang diturunkan allele untuk hemoglobin sel sabit dari kedua orang tuanya. Eritrosit dari individu ini lebih sedikit dan tidak normal. Selain itu terdapat pula sejumlah besar sel belum matang, darah terlalu panjang, tipis dan kenampakannya seperti sabit (Gambar 21a, b). Ketika hemoglobin dari sel sabit (disebut hemoglobin S) mengalami deoksigenasi, menjadi tidak larut dan membentuk polimer yang menempel pada serat tubular (Gambar 21c,d). Hemoglobin normal (HbA) tetap larut pada proses deoksigenasi. Serat tidak larut dari hemoglobin S yang mengalami deoksigenasi menyebabkan bentuk seperti sabit pada eritrosit, dan proporsi sel sabit meningkat tajam ketika darah mengalami deoksigenasi. Perubahan sifat hemoglobin S hasil dari substitusi asam amino tunggal, suatu valin mengganti residu glutamat pada posisi 6 dalam dua rantai . Gugus R dari valin tidak mempunyai muatan listrik, sedangkan glutamat mempunyai muatan negatif pada pH 7,4. Hemoglobin S mempunyai 2 muatan negatif lebih kecil dibandingkan hemoglobin A, masing-masing satu pada tiap rantai . Penggantian residu Glu dengan Val menyebabkan titik kontak hidrofobik yang lengket pada posisi 6 dari rantai , pada permukaan luar molekul. Titik lengket ini menyebabkan molekul deoksihemoglobin berasosiasi tidak normal satu sama lain membentuk kumpulan panjang dan berserat yang merupakan karakter dari penyakit ini. Orang dengan penyakit anemia sel sabit tanpa perlakuan medis biasanya meninggal pada usia anak-anak. Meskipun demikian secara mengejutkan allele sel sabit banyak terjadi di bagian Afrika.


Mini review

20

(C)

Interaksi antar molekul

Pembentukan untai

Pembentukan serat (d)

Gambar 21. Perbandingan Perbandingan bentuk eritrosit (a) eritrosit normal (b) eritrosit anemia anemia sel sabit, dari normal sampai seperti duri atau sabit. (c) Perbedaan hemoglobin A dan hemoglobin S asam amino tunggal yang berubah pada rantai . (d) Hasil perubahan ini hemoglobin S menyebabkan pembentukan kumpulan yang membentuk untai serat tidak larut (Nelson dan Cox, 2005)


Mini review

21

Daftar Pustaka

th

Berg, JM, Tymoczko, JL, dan Stryer L. 2002. Biochemistry. 5 edition. W.H. Freeman and Company. 403 - 453 nd Koolman, J dan K.H. Roehm. 2005 .Color Atlas of Biochemistry. 2 edition. Germany : Georg Thieme Verlag. 280 – 283 McKee T dan McKee JR. 2004. Biochemistry: The Molecule Basic Of Life. Third edition. The The McGraw-Hill Company. Company. 145 - 158 Murray, RK, Dk Granner, PA Mayes, VM Rodwell. 2003. Harper’s Illustrated Biochemistry. 26th edition. The McGraw-Hill Company . 40 – 48 th Nelson, DL dan MM Cox. 2005. Lehninger Principles of Biochemistry. 4 edition. W.H. Freeman and Company. nd Smith C, AD Marks, M Lieberman. Basic Medical Biochemistry. 2 edition. 102 -106.


Hemoglobin dan Myoglobin

Recommend Documents