Tahap awal reaksi metabolisme asam amino, melibatkan pelepasan gugus amino, kemudian baru perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Dua proses utama pelepasan gugus amino, yaitu transaminasi dan deaminasi yang akan dibahas berikut ini: 1. Transaminasi Transaminasi adalah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino kepada asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi ini gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan kepada salah satu dari tiga senyawa keto, yaitu asam piruvat,
ketoglutarat atau oksaloasetat, sehingga senyawa keto ini diubah menjadi
asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam keto. Ada dua enzim yang penting dalam reaksi transaminasi, yaitu alanin transaminase dan glutamat transaminase yang bekerja sebagai katalis pada reaksi berikut: alanin transaminase asam amino + asam piruvat
asam alfa keto + alanin glutamat transaminase asam alfa keto + asam glutamat
asam amino + asam alfa ketoglutarat
Reaksi transaminasi bersifat reversibel. Pada reaksi ini tidak ada gugus amino yang hilang, karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino dietrima oleh asam keto. Alanin transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam piruvat-alanin sebagai satu pasang subsrat, tetapi tidak terdapat asam-asam amino yang lain. Dengan demikian alanin transaminase dapat mengubah berbagai jenis asam amino menjadi alanin, selama tersedia asam piruvat. Gluatamat transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap glutamat-ketoglutarat sebagai satu pasang subsrat, karena enzim ini dappat mengubah asam-asam amino menjadi asam glutamat. Apabila alanin transaminase terdapat dalam jumlah banyak, maka alanin yang dihasilkan dari reaksi transaminasi akan diubah menjadi asam glutamat. alanin + asam alfa ketoglutarat
asam piruvat + asam glutamat
Enzim yang bekerja sebagai katalis dalam rekasi tersebut adalah alanin-glutamat transaminase. Dari reaksi-reaksi di atas dapat dilihat bahwa walaupun ada beberapa jalur transaminasi, namun asam ketoglutarat merupakan akseptor gugus amino yang terakhir. Dengan demikian hasil reaksi transaminasi keseluruhan adalah asam glutamat.
Reaksi transaminasi ini terjadi dalam mitokondria maupun dalam cairan sitoplasma. Semua enzim transaminase tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat sebagai koenzim. Piridoksalfosfat tidak hanya merupakan koenzim pada reaksi transaminasi, tetapi juga pada reaksi-reaksi metabolisme yang lain. Transaminasi tidak terbatas pada gugus
-amino. Gugus
-amino pada ornitin, tetapi
bukan gugus -amino pada lisin – mudah mengalami transaminasi.
2. Deaminasi Oksidatif Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat. Dalam beberapa sel misalnya dalam bakteri, asam glutamat dapat mengalami proses deaminasi oksidatif yang menggunakan glutamat dehidrogenase sebagai katalis. asam alfa ketoglutarat + NH4+ + NADH + H+
asam glutamat + NAD+
Dalam proses ini asam glutamat melepaskan gugus amino dalam bentuk NH4+. Selain NAD+, glutamat dehidrogenase dapat pula menggunakan NADP+ sebagai akseptor elektron. Oleh karena asam glutamat merupakan hasil akhir proses transaminasi, maka glutamat dehidrogense merupakan enzim yang penting dalam metabolisme asam amino. Dua jenis dehidrogenase lain yang penting adalah L-asam amino oksidase dan D-asam amino oksidase. L
R
H C
COOH
+
E
FMN
R
NH2
C
OH
+ NH3 + E
FMNH2
O
L-asam amino oksidase adalah enzim flavoprotein yang mempunyai gugus prostetik flavinmononukleotida (FMN). Enzim ini terdapat dalam sel hati pada endoplasmik retikulum dan merupakan enzim yang penting. D-asam amino oksidase adalah juga enzim flavoprotein dan merupakan katalis pada reaksi: D
R
H C
COOH
+
E
FAD
NH2
R
C
OH
+ NH3 + E
FADH2
O
Enzim ini mempunyai FAD sebagai gugus prostetik dan terdapat dalam sel hati. Oleh karena D-asam amino jarang terdapat pada tubuh manusia, maka fungsi D-asam amino oksidase belum diketahui dengan jelas.
Daftar Pustaka Poedjiadi, A. dan F.M. Titin Supriyanti, 1994, Dasar-Dasar Biokimia, 301-303, UI-Press, Jakarta Murray, R.K. dkk, 2009, Biokimia Harper, Edisi 27, 257, EGC, Jakarta
