Mekanisme Sorting Protein dari Sitosol ke Organel

             Sorting ini berarti penyeleksian. Protein di sintesis di dalam sitosol kemudian beberapa di masukkan ke dalam mitokondria, kloroplas, dan peroksisom melalui tahap seleksi. Mitokondria dan kloroplas masing-masing mempunyai membran bilayer ganda, sedangkan peroksisom memiliki membran bilayer tunggal. Perbedaan dari ketiga sorting dapat dilihat pada table berikut ini.

A. Sorting Protein ke Mitokondria

Ada 4 bagian dalam mitokondria yang berperan dalam pengiriman protein, yaitu bagian membran luar mitokondria, membran dalam mitokondria, ruang intermembran, dan matriks mitokondria. Meskipun mitondria mempunyai DNA dan ribosom sendiri tapi sebagain besar proteinnya disintesis di sitosol yang dikode oleh gen nukleus. Protein yang ditujukan untuk mitokondria mempunyai sinyal khusus yang dapat dikenali oleh mitokondria. Protein yang akan masuk ke matrik mitokondria mengandung untaian sinyal yang dapat dikenali mitokondria dan berada pada N-terminus.

 Tahap-tahap pemasukan protein ke dalam mitokondria

1. Prekusor protein pada ribosom sitosol mengandung chaperon

2. Setelah protein dengan reseptor import pada membran bertemu, kemudian protein ini akan dibawa oleh reseptor import ke pori protein intergral pada membran luar ynag langung berhubungan dengan protein intregral pada membran dalam

3. Untaian pengarah dikeluarkan dengan bnatuan enzim matrik pretease

B. Sorting Protein ke Kloroplas

Ada 6 bagian pada kloroplas yang berperan dalam penegiriman protein. Enam bagian itu adalah, membran dalam dan membran luar pembungkus kloroplas, ruang intermembran (stoma), membran tilakoid, dan lumen tilakoid.

Kesamaan transport antara kloroplas dengan mitokondria adalah

·      Protein bagi organel disintesis di sitoplasma

·      Membran dalam dan luar pembungkus mengandung kompleks translocation yang berbeda

·      Chaperone berfungsi dalam melepaskan protein pada sitoplasma dan mengikat protein pada kloroplas

·      Protein yang diperuntukkan bagi kloroplas disintesis dengan mengandung rantai N-terminus

Semua protein yang dipindahkan melalui pembungkus kloroplas mengandung sinyal pengenal stroma. Di stroma, pengarah stroma akan di pisahkan melalui proses peptidase.

Tahap-tahap pemasukan protein ke dalam kloroplas dijelaskan di bawah ini.

1. Protein dikode oleh gen nukleus, kemudian disintesis di dalam sitosol, lalu dimasukan melalui pori protein intregral yang berada pada membran pembungkus kloroplas

2. Protein bagi stroma mengandung pengarah stoma yang berada pada N-terminus protein tersebut, sedangkan protein bagi tilakoid mengandung dua jenis pengarah yaitu pengarah stroma dan tilakoid yang keduanya sama-sama berada pada N-terminus.

3. Sisa protein stroma akan dikeluarkan bersama untai pengarah.

4. pengarah protein tilakod menyebabkan perpindahan protein tilakoid ke membran atau melewati membran tilakoid.

5. Sejumlah protein pada membran tilakoid dikode oleh gen kloroplas dan disintesis oleh ribosom kloroplas

B. Sorting Protein ke Peroksisom

            Membran peroksisom terdiri dari membran bilayer tunggal. Tidak seperti mitikondria dan kloroplas, peroksisom kurang DNA dan ribosom. Jadi, protein di kode oleh gen nucleus, dan disintesis di ribosom bebas pada sitosol. Ukran dan  komposisi enzim pada peroksisom berbeda-beda tergantung pada jenis sel. Namun, semua peroksisom mengandung enzim katalase yang mengubah H₂O₂ menjadi H₂O. Peroksisom ini banyak terdapat di organ hati.

Keberadaan katalase di dalam peroksisom tidak serta-merta ada di dalam tetapi melalui sorting. Penargetan protein pada peroksisom mempunyai sinyal khusus yaitu untaian Ser-Lys-Leu (SKL) atau untai penghubung pada C-terminus

Tahap-tahap pemasukan katalase atau PTS-1 yang mengandung protein adalah sebagai berikut

1. Katalase atau PTS-1 yang mengandung C-terminal mengikat protein reseptor (Pex5) yang terdapat di sitoplasma

2. Pex5 yang mengikat katalase atau PTS-1 (kompleks protein)  kemudian berikatan dengan Pex14 yang berada pada membran peroksisom

3. Kompleks protein kemudian ditransfer oleh Pex14 ke set Pex10,Pex12, dan Pex2. Translokasi oleh set ini tidak diketahui secra pasti mekanismenya.

4. selanjutnya setelah melepaskan kompleks protein, Pex5 dilepaskan kembali ke sitosol.

Sejumlah protein matrik peroksisom seperti Tiolase disintesis sebagai prekusor dengan sinyal  N-terminal yang disebut dengan PTS-2. Protein ini berikatan dengan protein reseptor sitosol yang berbeda tetapi meknisme sorting-nya sama edngan PTS-1.

           

DAFTAR PUSTAKA

Djohar. 1985. Biologi Sel I (Diktat Kuliah). Yogyakarta : FMIPA UNY.

Karp, Gerald. 2004. Cell and Moleculer Biology. USA : Von Hoffmann press.

Murray, RK, Dk Granner, PA Mayes, VM Rodwell. 2003. Harper’s Illustrated Biochemistry. 26th edition. Amerika utara : The McGraw-Hill Company .

Nelson, DL dan MM Cox. 2005. Principles of Biochemistry. 4th edition. W.H. Freeman and Company.

Reksoatmojo, Issoegianti. 1994. Biologi Sel. Yogyakarta : DEPDIKBUD.

Stryer, Lubert. 2000. Biokimia Edisi 4. Jakarta : EGC.

Suryani, Yoni. 2004. Bilogi Sel dan Molekuler. Yogyakarta : FMIPA UNY.