GLOBIN: KARAKTERISTIK, STRUKTUR, FUNGSI DAN PERUBAHAN - BIOLOGI - 2025

The globin adalah struktur protein diatur dalam bentuk bulat atau bulat, sehingga menjadi maka namanya. Struktur ini merupakan tipe tersier dan dicirikan oleh kompleks, karena rantai asam amino terlipat membentuk sferoprotein. Ada beberapa jenis rantai globin dan diklasifikasikan dalam huruf Yunani: alfa, beta, delta, gamma, epsilon, dan rantai globin zeta.

Asam amino yang menyusun struktur utama protein bervariasi menurut spesiesnya (manusia atau hewan). Ada juga variasi dalam spesies yang sama sesuai dengan keadaan kehidupan organisme saat ini (kehidupan embrio, kehidupan janin atau kehidupan pasca-kelahiran).

Struktur berbeda yang mengandung globin dalam komposisinya. Sumber: Wikipedia.com/BiancaDescals / Pengunggah asli adalah ProteinBoxBot di Wikipedia bahasa Inggris. /Wikipedia.com

Informasi genetik untuk sintesis berbagai rantai globin terkandung dalam berbagai kromosom. Misalnya, globin rantai alfa terdapat pada kromosom 16, sedangkan informasi genetik untuk beta, delta, gamma, dan epsilon globin terdapat pada kromosom 11.

karakteristik

Globin merupakan bagian dari struktur penting dalam tubuh, contohnya yang paling relevan adalah: hemoglobin dan mioglobin.

Hemoglobin mengandung empat rantai globin (alfa 1 dan alfa 2) dan (beta 1 dan beta 2). Setiap globin memiliki lipatan yang melindungi kelompok heme.

Di sisi lain, ada mioglobin. Yang memiliki struktur kurang kompleks dibandingkan hemoglobin. Ini menyajikan polipeptida bulat dari strip tunggal yang disusun secara sekunder.

Sampai saat ini diyakini bahwa ini adalah satu-satunya zat yang mengandung globin pada makhluk tingkat tinggi, tetapi saat ini dua lagi diketahui memiliki globin dalam konstitusinya: sitoglobin dan neuroglobin.

Sitoglobin terdapat di sebagian besar jaringan dan terutama ditemukan di jaringan ikat, serta juga ditemukan di retina.

Selanjutnya, neuroglobin memiliki preferensi untuk jaringan saraf, oleh karena itu namanya. Neuroglobin telah ditemukan di sel saraf otak yang terletak di tingkat korteks serebral, serta di lokasi lain seperti talamus, hipotalamus, hipokampus, dan otak kecil.

Namun, mereka bukan satu-satunya lokasi, karena di luar sistem saraf dapat ditemukan di pulau Langerhans pankreas dan di retina.

Struktur

Ada 6 jenis rantai globin berbeda yang ditentukan oleh huruf-huruf alfabet Yunani: alpha (α), beta (β), gamma (γ), delta (δ), epsilon (ε) dan zeta (ζ). Rantai ini termasuk dalam keluarga globin, tetapi berbeda satu sama lain dalam jumlah asam amino yang dimilikinya.

Polipeptida ini memiliki struktur primer, sekunder dan tersier. Rantai tunggal asam amino mewakili struktur primer. Ketika rantai dililitkan menjadi spiral atau heliks, mereka membentuk struktur sekunder.

Jika struktur ini kemudian melipat dirinya sendiri berkali-kali, ia membentuk struktur bola yang sesuai dengan struktur tersier.

Demikian juga, mereka hanya dapat memperoleh bentuk kuaterner jika 4 molekul atau rantai globin digabungkan dalam bentuk tersier.

Begitulah cara itu terjadi dalam struktur kompleks hemoglobin. Namun, dalam mioglobin berbeda. Dalam hal ini, globin muncul sebagai monomer, yaitu memiliki rantai peptida tunggal yang tersusun dalam lipatan, menciptakan 8 heliks (struktur sekunder).

Baik hemoglobin dan mioglobin memiliki kelompok heme dalam struktur kompleksnya.

Hemoglobin

Dalam molekul ini 2 rantai alfa globin dan 2 rantai beta mengikat. Beginilah cara mereka dipadukan dengan sempurna untuk menampung kelompok heme, ditambah besi, di tengahnya.

Di antara struktur-struktur ini terdapat ikatan yang lemah dan ikatan yang kuat. 19 asam amino berpartisipasi dalam ikatan lemah dan penyatuan terjadi sebagai berikut: rantai alfa 1 bergabung dengan rantai beta 2 dan rantai alfa 2 bergabung dengan rantai beta 1.

Sementara itu, 35 asam amino berpartisipasi dalam ikatan kuat dan rantai yang bergabung adalah: rantai alfa 1 bergabung dengan rantai beta 1 dan rantai alfa 2 bergabung dengan rantai beta 2.

Lokasi rantai alfa 1 dan alfa 2, beta 1 dan beta 2 dalam struktur hemoglobin. Sumber: Gambar yang diedit OpenStax College (diterjemahkan ke dalam bahasa Spanyol)

Mioglobin

Gugus protein globular juga terdapat di mioglobin, tetapi dalam hal ini ada rantai peptida tunggal yang terdiri dari 153 asam amino. Pengaturan spasialnya adalah sekunder dan memiliki 8 heliks alfa.

Struktur protein ini secara strategis menempatkan asam amino hidrofobik di bagian dalam struktur, sedangkan asam amino hidrofilik atau polar di bagian luar.

Desain ini sempurna untuk menampung kelompok heme di dalamnya (bagian hidrofobik). Ini terikat pada protein melalui ikatan non-kovalen.

Sitoglobin

Ia ditemukan pada tahun 2001 dan dikatakan sebagai jenis hemoglobin, tetapi berbeda dalam hal heksakoordinasi, sedangkan hemoglobin dan mioglobin adalah pentacoordinated. Hal ini berkaitan dengan posisi asam amino histidin mendekati gugus heme.

Neuroglobin

Penemuannya dilakukan pada tahun 2000. Neuroglobin merupakan monomer yang memiliki 150 asam amino, oleh karena itu sangat mirip dengan mioglobin. Struktur neuroglobin 21% sampai 25% mirip dengan mioglobin dan hemoglobin.

fitur

Karena globin tidak ditemukan sendiri di dalam tubuh, tetapi sebagai bagian dari struktur tertentu, fungsi yang dipenuhi masing-masing disebutkan:

Hemoglobin

Itu ditemukan di dalam eritrosit. Ini bertanggung jawab untuk memperbaiki dan mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Serta memurnikan tubuh dari karbondioksida, melakukan cara yang berlawanan.

Mioglobin

Kelompok heme yang terletak di globin memiliki fungsi menyimpan molekul oksigen untuk mengoksidasi otot jantung dan otot rangka.

Sitoglobin

Protein ini diyakini mampu mempengaruhi perlindungan keadaan stres hipoksia dan oksidatif pada jaringan. Ia juga diperkirakan dapat membawa oksigen arteri ke otak.

Neuroglobin

Neuroglobin diduga memiliki kemampuan untuk mengikat oksigen, karbon monoksida, dan oksida nitrat.

Namun, peran neuroglobin belum diketahui secara pasti, namun diyakini terkait dengan regulasi hipoksia dan iskemia serebral. Terutama itu akan bertindak sebagai pelindung saraf.

Karena neuroglobin memiliki struktur yang mirip dengan hemoglobin dan mioglobin, berspekulasi bahwa ia dapat berpartisipasi dalam suplai oksigen di tingkat saraf. Hal ini juga diyakini dapat menghilangkan radikal bebas dan nitrogen yang diproduksi di rantai pernapasan.

Sehubungan dengan oksida nitrat, ia berpikir bahwa menghilangkan ketika oksigen normal dan menghasilkan dalam proses hipoksia dari NO ₂ .

Perubahan

Rantai globin alfa dan beta dikodekan oleh gen berbeda yang masing-masing terletak pada kromosom 16 dan 11.

Individu dengan hemoglobin S (anemia sel sabit atau sel sabit) memiliki cacat pada rantai beta globin. Cacat tersebut terdiri dari substitusi basa nitrogen pada tingkat nukleotida nomor 20 dari gen yang terlibat, di mana terjadi perubahan dari adenin ke timin.

Mutasi pada gen β ^s kromosom 11 penyebab haplotipe yang berbeda yang disebut globin: Senegal, Kamerun, Benin, Bantu atau CAR dan Asia atau Arab-India.

Mengetahui tipe haplotipe yang terdapat pada pasien dengan anemia sel sabit merupakan hal yang penting secara epidemiologis, karena memungkinkan kita untuk mengetahui distribusi haplotipe yang berbeda, tetapi informasi ini juga menyediakan data penting untuk mengetahui prognosis penyakit.

Misalnya: haplotipe Bantu diketahui lebih parah, sedangkan tipe Senegal dan Asia lebih ringan.

Perbedaan antara satu haplotipe dan lainnya terletak pada jumlah hemoglobin F yang dimilikinya. Semakin tinggi persentase hemoglobin F dan semakin rendah hemoglobin S, semakin baik prognosisnya. Semakin rendah jumlah hemoglobin F dan semakin tinggi hemoglobin S, semakin buruk prognosisnya.

Mutasi ini diturunkan secara autosom bersama dengan mutasi hemoglobin S.

Referensi

1. Globin. Wikipedia, ensiklopedia gratis. 19 Okt 2018, 13:44 UTC. 11 Juli 2019, 17:26, wikipedia.org
2. "Mioglobin." Wikipedia, ensiklopedia gratis. 7 Jul 2019, 21:16 UTC. 11 Juli 2019, 20:42, wikipedia.org
3. Durán C, Morales O, Echeverri S, Isaza M. Haplotipe dari gen beta globin dalam pembawa hemoglobin S di Kolombia. Biomédica 2012; 32: 103-111. Tersedia di: scielo.org
4. Forrellat M, Hernández P. Neuroglobin: anggota baru dari keluarga globin. Rev Cubana Hematol Inmunol Hemoter 2011; 27 (3): 291-296. Tersedia di: scielo.sld
5. "Sitoglobin." Wikipedia, ensiklopedia gratis. 1 Sep 2017, 17:26 UTC. 12 Juli 2019, 00:28 wikipedia.org