1 / 28

Rabu, 26 Mei 2010

Khabib Khumaini (10506046) Pembimbing : Dr. Rukman Hertadi Dr. Santi Nurbaiti. Penentuan Interaksi dan Energi Pengikatan Enzim DNA Pol I Taq Terhadap DNA, dCTP, dan Ion Pirofosfat dengan Simulasi Dinamika Molekul. Rabu, 26 Mei 2010. DNA POLIMERASE I. PRODUK UNGGUL. REKAYASA GENETIKA.

brook
Download Presentation

Rabu, 26 Mei 2010

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Khabib Khumaini (10506046) Pembimbing : Dr. Rukman Hertadi Dr. Santi Nurbaiti Penentuan Interaksi dan Energi Pengikatan Enzim DNA Pol I Taq Terhadap DNA, dCTP, dan Ion Pirofosfat dengan Simulasi Dinamika Molekul Rabu, 26 Mei 2010

  2. DNA POLIMERASE I PRODUK UNGGUL REKAYASA GENETIKA BIOTEKNOLOGI DNA POL I CEPAT TERMOSTABIL EKSPLORASI Pol I Taq KURANG AKURAT

  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. TahapanReaksiEnzimatis 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) : padapol ß, Paul J. Rothwell (2005) : klentaq • pergerakansubdomain finger berlangsungcepat • penentulajuberlangsungpascatransisicloseddandisebabkanpenataanlokalpadasisiaktif • Padapol ß : tahappenentulajudidugaadalahrotasi Arg258 • Saran mekanisme : • pengikatan dNTP:Mg2+kepol β konformasiopen • pengikatan Mg2+kepusataktif • Perubahankonformasidariopenkeclosed (cepat) • penataanulangresidu-residuasam amino dipusataktif, rantaitemplate, rantai primer, dan ion Mg2+ (lambat) • reaksikimia • pelepasan ion Mg2+darisisikatalitik • perubahankonformasidariclosedkeopen • pelepasan PPi:Mg2+

  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 k3 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 • SIMULASI : • PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN • PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI CLOSED • PENGIKATAN PIROFOSFAT DALAM ENZIM-DNA PASCA REAKSI • ENZIM-DNA PASCA REAKSI • PENGIKATAN dTTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN (SALAH PENGIKATAN) • 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

  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 O-HELIKS dCTP K663 R573 TEMPLATE

  15. Hasil dan Pembahasan (5.5 ns)PENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI OPEN JIKA DIMUTASI ENERGI PENGIKATAN 8 KKAL LEBIH POSITIF O-HELIKS R573 TEMPLATE

  16. Hasil dan PembahasanPENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI CLOSED PENGIKATAN dCTP SPONTAN

  17. Hasil dan PembahasanPENGIKATAN dCTP DALAM ENZIM-DNA KONFORMASI CLOSED BILA DIMUTASI MENJADI ALANIN, ENERGI PENGIKATAN MENJADI LEBIH POSTIF O-heliks 12.1 kkal 13 kkal R650 dCTP K663 R573 5 kkal

  18. BUKTI EKSPERIMEN • ΔΔG = ΔGbinding-closed – ΔGbinding-open=-42 kcal • Paul J. Rothwell (2007) : • Perubahan konformasi dari open ke closed sangat cepat. Umumnya setelah mengikat dNTP langsung diikuti perubahan konformasi KD4=96.4 µM ΔGD4= -23 kJ = - 6 kkal

  19. Hasil dan PembahasanPelepasan 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 ION PIROFOSFAT R650 K663 UJUNG PRIMER

  21. Hasil dan Pembahasan (8 ns)Pelepasan Ion Pirofosfat Pasca Reaksi Kimia ION PIROFOSFAT R650 K831 K663

  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 • EnergipengikatandCTPpadakonformasiopensebesar – 76 kkalsedangkanpadaclosed -118 kkal • Energipelepasan ion pirofosfatsebesar 64 kkal • Tahap reopening pascareaksijauhlebihtidakspontandibandingkanpenutupansebelumreaksi • Residu Lys831 menghambatpelepasan ion pirofosfat • Residu Arg660 dan Lys663 menstabilkandCTPpadakonformasi closed • Residu Lys573 menstabilkandCTPpadakonformasiopen

  24. Ucapan Terima Kasih • Dr. RukmanHertadidan Dr. SantiNurbaitiselakudosenpembimbing • Rekan-rekandi Lab Kimia Komputasi • Rekan-rekandanpetugasdi Lab Biokimia • Seluruh yang telahbanyakmembantusaya SPESIAL UNTUK…… ANGKATAN 2006 YANG TELAH MENGAJARKAN BANYAK HAL KE SAYA KALIAN ADALAH KELUARGAKU

  25. NEVER EVER SURRENDER

  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) • Sisanyafamili C dan D

  27. SUPERIMPOSISI BIRU = 0 ns MERAH = 6 ns

  28. SUPERIMPOSISI BIRU 0 ns MERAH 6 ns

More Related