Transcript Presentasi_Enzimo_NuruldanRosmaya

α-Amilase
(EC 3.2.1.1)
Oleh
Rosmaya Dewi 20511309
Nurul Widya
20511312
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2012
Agenda Presentasi
1. Struktur dan Tatanama α-Amilase
2. Kegunaan α-Amilase
3. Mekanisme Katalisis α -Amilase
4. Isolasi α-Amilase
5. Modifikasi α-Amilase
Struktur α–Amilase
Domain A memiliki
struktur tong (β/α)8
yang terdiri dari
delapan untai β yang
paralel dikelilingi oleh
delapan heliks α
merupakan βsheet anti paralel
yang memiliki
peran sebagai
pelindung residu
hidrofobik pada
domain A.
domain
C
domain
A
terletak di antara
β3 dan α3. Pada
domain ini
terdapat ion Ca2+.
yang berperan
untuk mengikat
substrat
domain
B
Tata nama α–Amilase
α-Amilase
(EC 3.2.1.1)
endoenzim yang mengkatalisis
reaksi hidrolisis ikatan α-1,4
gliosidik pada pati dan glikogen
dengan produk akhir berupa
dekstrin dan oligosakarida (van
der Maarel et al., 2002)
Digit keempat:
nomor urut 1
digit
pertama
kelas
hidrolase
digit kedua
ikatan yang
dihidrolisis adalah
ikatan glikosidik
(glikosilase).
Digit ketiga:
enzim yang
menghidrolisis
senyawa Odan S-glikosil
α-Amilase
α-Amilase (EC 3.2.1.1) merupakan enzim yang mengkatalisis reaksi
hidrolisis ikatan α-1,4 gliosidik pada pati dan glikogen dengan produk
akhir berupa dekstrin dan oligosakarida (van der Maarel et al., 2002).
α-Amilase merupakan enzim amilolitik yang berfungsi untuk mempercepat
laju reaksi degradasi bagian linear pati
Kegunaan α-Amilase
industri
pemrosesan
pati menjadi
oligosakarida
dan sirup
glukosa
industri kertas dan
pulp,
untuk memodifikasi
pati dari kertas
industri
bioetanol untuk
memecah pati
menghasilkan
oligosakarida
dan dekstrin
industri deterjen,
untuk
meningkatkan
kemampuan
deterjen dan
menjadikan
deterjen lebih
ramah lingkungan
Mekanisme Katalitik α-Amilase
Mekanisme katalitik α-amilase
disebut dengan α-retaining
double displacement
Mekanisme ini melibatkan dua
residu katalitik pada sisi aktif;
residu asam glutamat
sebagai asam/basa katalis dan
residu asam aspartat sebagai
nukleofil
5 Tahap Katalitik α -Amilase
Tahap 1
• setelah substrat terikat pada sisi aktif, residu asam glutamat
dalam bentuk asamnya mendonorkan sebuah proton pada
oksigen ikatan glikosidik, oksigen antara dua molekul
glukosa pada bagian -1 dan +1 dan nukleofilik dari residu
asam aspartat menyerang C1 dari glukosa pada bagian -1
Tahap 2
• Terbentuknya sebuah ion oksokarbonium pada keadaan
transisi yang diikuti dengan pembentukan kovalen
intermediet
Tahap 3
• Molekul glukosa yang terprotonasi pada bagian +1
meninggalkan sisi aktif saat molekul air atau molekul glukosa
baru pindah pada sisi aktif dan menyerang ikatan kovalen
diantara molekul glukosa pada bagian -1 dan residu asam
aspartat;
5 Tahap Katalitik α –Amilase
(con’t)
.
Tahap 4
• Ion oksokarbonium terbentuk kembali
Tahap 5
• Basa katalis residu asam glutamat menerima sebuah hidrogen dari air
yang datang atau dari molekul glukosa baru pada bagian +1 dan
menggantikan ikatan oksokarbonium diantara molekul glukosa pada
bagian -1 dan residu asam aspartat membentuk gugus hidroksil baru
pada posisi C1 dari glukosa pada bagian -1 (hidrolisis) atau ikatan
glikosidik baru diantara glukosa pada bagian -1 dan +1 (transglikosilasi)
(Gambar 3). Residu asam aspartat katalitik kedua berperan mengatur
distorsi substrat dan pKa residu asam glutamat katalitik melalui interaksi
elektrostatik
Isolasi gen α-Amilase B. aquimaris MKSC 6.2
Isolasi gen α-Amilase
B. aquimaris MKSC 6.2
dengan :
Teknik Degenerate PCR
dan Inverse PCR
Tahap isolasi secara umum :
1. Preparasi Enzim
2. Pengujian Enzim
Teknik Isolasi gen α-Amilase
B. aquimaris MKSC 6.2
Degenerate PCR mempunyai
banyak kesamaan dengan PCR
biasa. Perbedaan utamanya adalah
primer spesifik pada PCR biasa
diganti dengan primer mix. Banyak
gen dalam satu famili mempunyai
struktur yang mirip. Dengan
menderetkan sekuens nukleotida dari
sejumlah nukleotida yang
berhubungan akan dapat ditemukan
bagian nukleotida yang konserf
(conserve). Berdasarkan informasi
tersebut dapat ditemukan motif
nukleotida yang konserf yang dapat
digunakan sebagai titik awal
pembuatan primer degenerate PCR
(Koelle, 1996)
Degenerate
PCR
Inverse PCR
Inverse PCR umumnya digunakan
untuk mengidentifikasi urutan
mengapit sekitar sisipan genom
yang melibatkan serangkaian
digestions DNA dan ligasi diri,
sehingga urutan dikenal di kedua
ujung urutan diketahui
Modifikasi α-amilase pada
industri pengolahan pati
Hidrolisis pati : gelatinisasi suhu ↑, biaya ↑
-Amilase pendegradasi pati mentah: biaya ↓,
menyederhanakan proses konversi pati
(puspitasari, 2011)
Referensi
 Pandey, A., Nigam, P., Soccol, C. R., Soccol, V. T.,Sing, D., dan
Mohan, R., (2000), Advances in Microbial Amylases.
Biotechnology and Applied Biochemistry. 31,135–152
 Puspasari, F., Nurachman, Z., Noer Saefuddin, A., Natalia, D.
(2011). Characteristic of raw starch degrading α-amylase from
Bacilllus aquimaris MKSC 6.2 associated with soft coral Sinularia
sp., Starch-Starke. 63.1-2
 Van der Maarel,M.J.E.C., van der Veen,B., Uitdehaag, J.C.
M.,leemhuis,H., Dijkhuizen, L. (2002). Properties and application
of starch converting enzymes of the amylase family, Journal of
Biotechnol. 94. 137-155