Klasifikasi Enzim
Berdasarkan biosintesisnya, enzim dibedakan menjadi enzim konstitutif dan enzim induktif. Enzim konstitutif adalah enzim yang selalu tersedia di dalam sel mikroba dalam jumlah yang relatif konstan, sedangkan enzim induktif adalah enzim yang ada dalam jumlah sel yang tidak tetap, tergantung pada adanya induser. Enzim induktif ini jumlahnya akan bertambah sampai beberapa ribu kali bahkan lebih apabila dalam medium mengandung substr substrat at yang yang mengin menginduk duksi, si, terutam terutamaa bila bila substra substratt pengin penginduk duksi si merupa merupakan kan satu-sat satu-satuny unyaa sumber karbon (Lidya dan Djenar, 2!". Berdas Berdasark arkan an tempat tempat bekerja bekerjanya nya,, enzim enzim dapat dapat dibedak dibedakan an dalam dalam 2 golong golongan, an, yaitu yaitu endoenzim endoenzim dan eksoenzim. eksoenzim. Endoenzim disebut juga enzim intraseluler, intraseluler, dihasilkan dihasilkan di dalam sel yaitu yaitu pada pada bagian bagian membra membran n sitopl sitoplasm asmaa dan melaku melakukan kan metabo metabolism lismee di dalam dalam sel. Eksoenzim (enzim ekstraseluler" merupakan enzim yang dihasilkan sel kemudian dikeluarkan melalui dinding sel sehingga terdapat bebas dalam media yang mengelilingi sel dan bereaksi meme#ah bahan organik tanpa tergantung pada sel yang melepaskannya ($oedigdo, 2%". &ada &ada tahun tahun ')' ')' *ntern *nternati ationa onall +nion +nion of Bio#he Bio#hemis mistry try memper memperken kenalka alkan n sistem sistem klasifikasi klasifikasi enzim internasional internasional.. lasifikasi lasifikasi enzim tersebut berdasarkan jenis reaksi yang dikatal dikatalisi isiss olehen olehenzim. zim. Berdas Berdasark arkan an hal terseb tersebut, ut, enzim enzim dibeda dibedakan kan menjad menjadii ) kelomp kelompok, ok, yaituoksidoreduktase, transferase, hidrolase, liase, isomerase dan ligase atau sintetase (arks, 2". 1. Oksidoreduktase Oksidoreduktase
Enzim Enzim yang yang mamp mampu u meng mengat atali alisi siss reak reaksi si oksid oksidasi asi dan dan redu reduks ksii oleh oleh tran tranfe fer r hidrogen, oksigen, atau elektron dari satu molekul ke molekul lainnya. Di dalam kelas enzim oksidoreduktase terdapat subkelas dengan masing-masing me/akili substrat yang yang diguna digunakan kan sebaga sebagaii donor donor atau atau aksept akseptor or elektro elektron. n. Dalam Dalam hal ini terjadi terjadi reaksi reaksi transfer transfer elektr elektron on dari dari satu satu moleku molekull yang yang disebu disebutt redukt reduktan an (donor (donor elektr elektron" on" ke satu molekul molekul lain yang disebut disebut sebagai oksidan oksidan (akseptor (akseptor elektron", elektron", berikut (arks, 2"1
3 4 B 5 4 B 3
0ontohny 0ontohnyaa sebagai
Berdasarkan reaksi di atas, bertindak sebagai reduktan dan B bertindak sebagai oksidan.
$umber oksidoreduktase beragam tergantung kebutuhan makhluk
hidup akan substrat yang dapat dikatalisis oleh enzim tersebut. 6ksidoreduktase dapat ditemukan pada hati manusia, bakteri, ragi, tumbuhan, serta he/an. Berikut adalah beberapa #ontoh dan mekanisme reaksi dari subkelas enzim oksidoreduktase (arks, 2". a. Alkohol dehidrogenase (EC 1.1.1.1) Enzim ini termasuk dalam subkelas enzim yang bertindak pada gugus 07-67
donor. $ubkelas ini terdiri dari dehidrogenase yang bekerja mengkatalisis reaksi pada alkohol primer, sekunder, dan hemiasetal. Berdasarkan sub subkelasnya, enzim ini membutuhkan akseptor berupa 8D 4 dan atau 8D& 4. 0ontoh reaksinya sebagai berikut1 07907267 4 8D4 5 079076 4 8D7 4 7 4
Berdasarkan reaksi tersebut, alkohol dehidrogenase mengkatalisis reaksi pengubahan alkohol menjadi aldehid atau keton yang bersifat re:ersibel. Enzim ini diaplikasikan di antaranya dalam industri pembuatan alkohol dan farmasetika (sintesis senya/a obat" (arks, 2". b. Laccase (EC 1.10.3.2) Enzim ini tergolong subkelas enzim yang bertindak pada difenol dan molekul
sejenisnya sebagai donor. $ub subkelasnya membutuhkan oksigen sebagai akseptor. Berikut ini adalah #ontoh reaksi yang dikatalisis oleh laccase1
Enzim ini se#ara luas diaplikasikan di berbagai industri, antara lain industri kertas, tekstil, makanan, kesehatan, biosensor dan diagnosis, bioremediasi, dan biodegradasi (arks, 2". c. Katalase (EC 1.11.1.)
Enzim ini termasuk dalam subkelas enzim yang membutuhkan peroksidase sebagai akseptor. $ubkelas enzimnya hanya memiliki satu sub-subkelas, yaitu dapat bertindak pada peroksidase sebagai akseptor. ;eaksi yang dikatalisis katalase sebagai berikut1
plikasi enzim ini meliputi industri makanan, tekstil, dan medis. etiga enzim tersebut dapat bersumber dari organisme prokariotik seperti bakteri, organisme eukariotik seperti ragi dan jamur, he/an (#ontoh1 serangga", tumbuhan, dan manusia (hati" (arks, 2".
2. !ransferase
a. "l#tation$%$!ransferase (EC 2.&.1.1')
Enzim ini terklasifikasi dalam subkelas enzim yang mentransfer gugus alkil dan aril (selain metil". Enzim ini mengkatalisis reaksi konjugasi antara xenobiotic atau berbagai senya/a toksik elektrofilik endogen dan eksogen, termasuk beberapa karsinogen dan antineoplastik dengan =$7. ;eaksi umumnya sebagai berikut1 ;-> 4 glutathione 5 7-> 4 ;-$-glutathione Dimana 1 ; 5 alifatik, aromatik, heterosiklik > 5 sulft, nitril, halida
$umber enzim ini berasal dari organisme prokariotik dan eukariotik. Di dalam sel terdapat pada organel sitosol, mitokondria, dan mikrosom. $e#ara umum struktur enzim ini adalah dimer. &eran enzim ini antara lain dalam detoksifikasi dan metabolisme senya/a ?enobiotik dan endobiotik, mengurangi efekti:itas agen antikanker @ antiparasit yang digunakan untuk pengobatan kanker dan penyakit parasit (arks, 2". b. Asartat Amino !ransferase (EC 2..1.1)
Enzim ini termasuk dalam subkelas enzim yang mentransfer nitrogen dan tergolong sub-subkelas transaminase (aminotransferase". $umbernya berasal dari organisme prokariotik maupun eukariotik, termasuk he/an, tumbuhan, dan manusia. Enzim ini berperan dalam proses gliseroneogenesis hati, yaitu mampu mengkatalisis interkon:ersi dari aspartat dan A-ketoglutarat menjadi oksaloasetat dan glutamat. ;eaksinya sebagai berikut1
Di dalam bidang medis, enzim ini dimanfaatkan sebagai penanda adanya kerusakan sel hati akibat paparan pelarut organik karsinogen (00l , 070l9, bahan kimi pada dry clean, dll" dan sebagai alat in:estigasi pada pre-klinis obat baru dengan pengukuran kadar $< dalam serum (arks, 2". c. *A +olimerase (EC 2.,.,.,)
Berdasarkan penamaannya, enzim ini termasuk dalam sub kelas enzim yang bekerja pada gugus fosfat dan termasuk sub-subkelas nu#leotidiltransferase. D8 &olimerase berperan dalam replikasi (pemanjangan rantai nukleotida" dan reparasi (mengenali bagian yang keliru untuk kemudian dipotong dan diperbaiki" D8. Enzim ini mampu mengkatalisasi reaksi polimerisasi deoksiribonukleotida menjadi rantai D8. $e#ara umum reaksinya sebagai berikut1 d8<& 4 D8 n 5 diphosphate 4 D8 n4' Bagian terpenting dalam strukturnya yaitu tumb, palm, dan finger. Berdasarkan strukturnya terdapat beberapa jenis D8 &ol, yaitu D8 &olimerase *, **, ***, dan ;< ( Reverse Transcriptase". Enzim ini dapat bersumber dari organisme prokariotik seperti bakteri E. coli dan Thermus aquaticus maupun organisme
eukariotik seperti ar#haea. Enzim ini dimanfaatkan dalam proses elongasi pada teknik &0; (arks, 2".
3. -idrolase
7idrolase merupakan kelas enzim yang dapat mengatalisis pembentukan dua produk dari suatu molekul substrat yang lebih besar melalui reaksi hidrolisis. elas ini terbagi menjadi '9 subkelas, di mana masing-masing subkelas bekerja pada ikatan kimia yang berbeda-beda. +ntuk subkelas 2 (glikosilase", enzim-enzim anggotanya bekerja pada ikatan glikosidik. Berikut ini adalah #ontoh enzimnya1 a. $Amilase (EC 3.2.1.1)
Enzim ini merupakan endoenzim yang dapat mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan A-', gliosidik pada pati dan glikogen dengan produk akhir berupa dekstrin dan oligosakarida.
b. +#l#lanase (EC 3.2.1./1)
Enzim ini berfungsi menghidrolisis ikatan glikosida pada senya/a pullulan, pati dan amilopektin.
edua enzim tersebut dapat bersumber dari mikroba, tumbuhan, dan he/an. edua enzim tersebut diaplikasikan dalam industri kertas dan pulp, industri deterjen, industri pemrosesan pati, dan industri bioetanol (arks, 2".
/. Liase
Liase merupakan kelas enzim yang dapat mengkatalisis reaksi pemutusan ikatan kimia dari suatu molekul.. $ebagai #ontoh subkelas 2 memutus ikatan karbon-oksigen,
sedangkan subkelas 9 memutus ikatan karbon-nitrogen. &enggolongan sub-subkelasnya bergantung pada molekul yang terleliminasi. 0ontoh enzim untuk kelas ini di antaranya metilaspartat ammonia liase (E0..9.'.2" dan pektin liase (E0. .2.2.'" (arks, 2". a. +ektin Liase (EC /.2.2.10) &ektin liase termasuk dalam sub-subkelas enzim yang bekerja pada
polisakarida, merupakan salah satu enzim golongan pektinase yang mampu mendegradasi molekul pektin yang banyak ditemukan pada sel tanaman. &ektin liase dapat memotong pektin se#ara langsung dengan mekanisme C-eliminasi yang menghasilkan ,!- oligogalakturonida tidak jenuh (arks, 2".
b. etilasartat Amonia Liase (EC /.3.1.2)
Enzim ini dapat mengkatalisis reaksi methylaspartate menjadi mesa#onate dan amonia se#ara re:ersibel (arks, 2". L-threo-9-methylaspartate
mesa#onate 4 879
Enzim ini berperan penting dalam sintesis senya/a asimetri asam aspartat tersubstitusi yang menjadi building blo#k enzim sintetis, peptida, dan senya/asenya/a kimia maupun farmasetikal. edua enzim tersebut dapat berasal dari bakteri, jamur, dan ragi (arks, 2".
&. somerase
Enzim yang mengkatalisis reaksi isomerisasi atau penataan ulang
struktur
isomer. *somerase terbagi menjadi enam subkelas dengan peran terhadap reaksi yang berbeda-beda. 0ontohnya subkelas 9 mampu mengkatalisis reaksi oksidoreduktase intramolekul. Berikut ini adalah #ontoh enzim yang termasuk subkelas 9 (arks, 2"1 a. losa somerase (EC &.3.1.&)
Enzim ini tergolong dalam sub-subkelas interkon:ersi aldosa dan ketosa. >ylosa isomerase berperan dalam katalisis reaksi re:ersibel dalam isomerisasi D?ylosa menjadi D-?ylulosa maupun D-glukosa menjadi D-fruktosa (beberapa enzim". Berkikut ini adalah #ontoh reaksinya(arks, 2"1
Banyak dimanfaatkan dalam industri pembuatan bioetanol maupun produksi 7igh-fru#tose 0orn $yrup (70$" (arks, 2".
. Ligase
Enzim-enzim yang termasuk dalam kelas ini memiliki kemampuan mengkatalisis reaksi penggabungan dua molekul melalui pembentukan ikatan kimia baru, biasanya disertai dengan hidrolisis molekul ke#il tertentu. $e#ara umum reaksi yang dikatalisis sebagai berikut (arks, 2"1 b 4 0 5 30 4 b atau b 4 #D 5 3D 4 b 4 # elas enzim ini men#akup enam subkelas, satu di antaranya pembentukan ikatan karbon-nitrogen (E0 ).9". 0ontohnya adalah (arks, 2" 1 a.
$Alanin Ligase (EC .3.2./)
Enzim ini tergolong subkelas peptida sintase (asam amino D-ligase". Di dalam sel dapat ditemukan di sitoplasma. Enzim ini berfungsi dalam pembentukan dinding sel, biosintesis peptidoglikan, regulasi bentuk sel. $e#ar a molekuler, fungsi enzim ini adalah tempat penempelan <&, meligasi D-alanin, dan tempat penempelan ion logam. Berikut ini adalah reaksi yang dikatalisis (arks, 2"1
%esifisitas Enzim
a Enzim Memperlihatkan Spesiftas Terhadap Substrat Beberapa enzim memiliki spesiftas yang hampir absolut bagi substrat tertentu, dan tidak akan bekerja bahkan terhadap molekul yang amat serupa. Contohnya enzim aspartase yang mengkatalis penambahan amonia kepada ikatan ganda asam umarat membentuk !aspartat
se"ara
re#ersibel.
$kan
tetapi,
aspartase
tidak
menyebabkan terjadinya penambahan amonia terhadap asam tak jenuh lainnya (arks, 2".
%eaksi aspartase dan spesiftas substratnya. $spartase se"ara absolut bersiat spesifk bagi umarat pada reaksi yang mengarah ke muka dan bagi !aspartat pada reaksi kebalikannya. Enzim ini tidak bekerja pada maleat, yaitu bentuk isomer sisi dari umarat, atau &! aspartat (arks, 2". Molekul substrat harus memiliki ' "iri struktural yang jelas, yaitu( ) *katan kimia+i spesifk yang dapat diserang oleh enzim ' Biasanya beberapa gugus ungsional lainnya, yaitu gugus pengikat, yang berikatan dengan enzim dan mengarahkan molekul substrat dengan tepat pada sisi akti sehingga ikatan yang rapuh tapi tepat terletak terletak pada posisi yang berhubungan dengan gugus katalitik enzim.
Spesiftas substrat khimotripsin. alaupun khimotripsin se"ara biologi berungsi sebagai suatu peptidase, enzim ini juga dapat menghidrolisa amida dan ester, yang memiliki ikatan rapuh yang "o"ok dengan enzim, dan suatu hidroobik pengarah (arks, 2". b Enzim memperlihatkan spesifsitas optis -mumnya semua enzim akan memperlihatkan spesifsitas optis absolut untuk suatu molekul substrat.dengan demikian enzim dari lintasan
glikolisis
dan
oksidasi
langsung
akan
mengatalisis
interkon#ersi gulaosat!& tetapi tidak gulaosat!.dengan beberapa penge"ualian kebanyakan enzim mamalia bekerja pada isomer! asam amino (arks, 2". Spesifsitas optis dapat meluas hingga keseluruhan molekul substrat tersebut. " Enzim Bersiat Spesifk bagi Tipe %eaksi yang &ikatalisnya Enzim untuk proses lisis enzim lisis/ bekerja pada kelompok kimia khusus, misal( enzim glikosidase pada glikosida, pepsin serta tripsin pada ikatan peptida dan esterase pada senya+a' ester (arks, 2". Enzim!enzim lisis tertentu memperlihatkan spesiftas yang lebih tinggi. Enzim kimotripsin menghidrolisis ikatan peptida0 pada reaksi ini gugus karboksil berasal dari asam amino aromatik, enilalanin, tirosin atau triptoan. Enzim karboksipeptidase dan aminopeptidase melepas asam!asam amino satu persatu, masing!masing se"ara berurutan, dari ujung terminal karboksil atau terminal amino rantai polipeptida (arks, 2".
d Enzim Memperlihatkan Spesifsitas 1rup Beberapa enzim hidrolisis bertindak atas kelompok-kelompok tertentu saja. isalnya protease yang spesifik untuk kelompok peptida (arks, 2".
Alikasi Klinis 1. erostomia
>erostomia adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan keluhan subjektif dari kekeringan mulut. >erostomia sering terjadi ketika kadar sali:a yang menggenangi membran mukosa mulut berkurang. >erostomia dapat terjadi akibat beberapa faktor, diantaranya adalah ($u/antuntula et al , 2" 1 a. 6bat-obatan >erostomia adalah efek samping yang sering dan signifikan dari obatobatan
yang
banyak
diresepkan.
6bat-obatan
yang
mempunyai
efek
antikolinergik seperti antidepresan, antipsikotik, anti retro:iral, dan mus#le rela?ants dapat menyebabkan ?erostomia ($u/antuntula et al , 2". b. +sia >erostomia umumnya terjadi pada orang yang sudah tua. eadaan ini disebabkan karena adanya perubahan atropi pada kelenjar sali:a sesuai dengan pertambahan umur yang akan menurunkan produksi sali:a dan mengubah komposisinya. $eiring dengan bertambahnya usia, terjadi proses aging , dimana kelenjar parenkim hilang dan digantikan oleh jaringan ikat dan lemak , lining sel ductus intermediate juga mengalami atrofi. eadaan ini mengakibatkan pengurangan jumlah sali:a ($u/antuntula et al , 2". #.
kelenjar sali:a, sehingga mengakibatkan sekresinya berkurang ($u/antuntula et al , 2". &asien dengan ?erostomia sering mengeluhkan masalah makan, berbi#ara, menelan dan mengenakan gigi palsu. akanan yang kering dan renyah, seperti sereal dan crackers terkadang sulit untuk dikunyah dan ditelan. &asien dengan ?erostomia juga sering mengeluhkan gangguan penge#apan rasa (dysgeusia", nyeri pada lidah (glossodynia" dan meningkatnya kebutuhan minum, khususnya pada malam hari. >erostomia dapat menyebabkan timbulnya karies pada gigi, pembesaran kelenjar parotis, radang dan fissura pada bibir (#heilitis ", inflamasi atau ul#erasi pada lidah dan mu#osa bu##al, dan oral #andidiasis (Bartels, 2'".
2. +arotitis &arotitis merupakan penyakit yang disebabkan :irus mumps yang menyerang
beberapa lokasi diantaranya kelenjar ludah di ba/ah lidah, kelenjar ludah di ba/ah rahang dan diba/ah telinga, biasanya disertai dengan demam dan dan nyeri pada pembengkakan parotid. &enularan mumps yaitu melalui droplet dan kontak langsung dengan sali:a penderita. Firus mumps memilki masa inkubasi '%-2' hari dan '-9 hari masa prodromal berupa malaise sebelum peradangan berkembang (lper et al., 2''". =ejala penyakit ini dimulai dari demam yang mendadak tinggi, kadang-kadang disertai batuk pilek, pusing, mual dan pegal-pegal otot terutama otot-otot di daerah leher.
A4!A5 +6%!AKA
lper 0, rjmand E, $tool $E, 0asselbrant L. 2''. Pediatric otolaryngology, Volume 1. &hiladelpia1 Else:ier $#ien#e. Bartels 0L. 2'. erostomia !n"ormation "or #entist . ontana1 $#hool of &harma#y and llied 7ealth $#ien#es +ni:ersity of ontana.
$u/antuntula <, ho:idhunkit $ &, erostomia, 7ypoosali:ation, and oral i#robiota in