Enzyme Rubisco ABSTRAK Ada banyak minat dalam subunit kloroplas-encoded kloroplas-encoded besar ribulosa-1 ,5-bifosfat karboksilase / oksigenase (Rubisco) sebagai target untuk rekayasa peningkatan bersih
2
fiksasi CO dalam
fotosintesis. Perbaikan enzim akan menyebabkan peningkatan dalam produksi makanan, serat, dan energi terbarukan. Meskipun subunit besar berisi situs aktif, keluarga gen sel darah merah nuklir merah nuklir mengkode subunit Rubisco kecil, yang juga dapat mempengaruhi efisiensi carboxylation katalitik dan CO 2 / O 2 spesifisitas enzim. Untuk lebih menentukan peran subunit kecil dalam fungsi Rubisco, subunit kecil dari bayam, Arabidopsis bayam, Arabidopsis,, dan bunga matahari berkumpul dengan subunit besar alga dengan transformasi dariChlamydomonas dari Chlamydomonas reinhardtii mutan reinhardtii mutan yang tidak memiliki memilik i keluarga keluarg a gen sel darah merah. Asing merah. Asing sel darah merah c DNA berhasil dinyatakan dinyataka n dalam Chlamydomonasdengan Chlamydomonas dengan menggabungkan mereka ke urutan Chlamydomonas sel darah merahpeptida merah peptida transit yang direkayasa mengandung intron sel darah merah. Meskipun tanaman ta naman rubisco rubisc o umumnya memiliki m emiliki lebih leb ih besar CO2 / O2 spesifisitas rendah tetapi carboxylation carboxylation V max dari Chlamydomonas Chlamydomonas Rubisco , enzim hibrida memiliki peningkatan 3-11% CO 2 / O2 spesifisitas spesifisit as dan mempertahankan mempertahank an mendekati normal max nilai V. Dengan demikian, subunit kecil dapat memberikan kontribusi kont ribusi yang signifikan sign ifikan terhadap kinerja katalitik keseluruhan Rubisco. Meskipun memiliki jumlah normal Rubisco katalis mahir, strain mutan hibrida tampilkan mengurangi tingkat pertumbuhan dan fotosintesis pyrenoids kurangnya
kloroplas. Tampaknya
subunit
kecil
mengandung
unsur-unsur unsur-unsur
struktural
yang
bertanggung jawab untuk penargetan Rubisco ke pyrenoid alga, yang merupakan situs di mana CO2 terkonsen t erkonsentrasi trasi untuk fotosintesis f otosintesis yang optimal.
1.PENDAHULUAN Ribulosa-1,5-bisfosfat Inggrisnya), Inggrisnya),
karboksilase-oksigenase, karboksilase-oksigenase,
adalah enzim adalah enzim raksasa
yang
disingkat
berperan
R u b i s c o (dari
sangat
penting
nama bahasa nama bahasa dalam
reaksi
gelap fotosintesis gelap fotosintesis tumbuhan. Enzim inilah yang menggabungkan molekul ribulosa-1,5-sel-sel daun bisfosfat (RuBP, kadang-kadang disebut RuDP) yang memiliki tiga atom C atom C dengan karbondioksida menjadi atom dengan enam C, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa, glukosa, molekul penyimpan energi aktif utama pada tumbuhan. pada tumbuhan. Enzim ini sangat banyak dikandung oleh dan merupakan salah satu protein yang paling banyak dihasilkan di dunia. Rubisco merupakan enzim dengan empat gugus polipeptida gugus polipeptida besar yang mirip dan empat gugus polipeptida kecil yang juga mirip satu sama lain. Ia memiliki dua sisi aktif yang saling bersaing untuk dua reaksi yang bertolak belakang. Sisi karboksilase, yang berfungsi pada fotosintesis, dan sisi
oksigenase, yang bertanggung jawab dalam fotorespirasi. Kedua reaksi ini memerlukan RuBP sebagai substratnya. Dilihat dari komposisi asam amino penyusunnya, Rubisco sangatlah konservatif, dalam arti tidak banyak mengalami perubahan dalam urutan asam amino ataupun basa nitrogen dari gen-gen pengkodenya. Gen-gen Rubisco berlokasi di plastida.
2. BIOKIMIA ENZIM RUBISCO 2.1 Sifat dan Fungsi Sifat Enzim Rubisco Fiksasi O 2 dan fotorespirasi berikutnya adalah proses yang memakan energi, karena persaingan antara O 2 dan CO 2 untuk RuBP, ditambah biaya energi mengkonversi phosphoglycolate ke bentuk yang dapat didaur ulang dalam siklus PCR. Ini biaya energi meningkat pada suhu tinggi karena O 2bersaing lebih efektif dengan CO
2
di lokasi aktif Rubisco (Lorimer dan Andrews 1981) .
Kepekaan tersebut ke suhu × O 2 menjelaskan mengapa CO 2 pengayaan, yang mengurangi fotorespirasi, memiliki efek proporsional lebih besar pada keuntungan karbon bersih pada suhu lebih tinggi dari pada suhu rendah. Fungsi Enzim Rubisco berperan
sangat
menggabungkan
penting
dalam
reaksi
gelapfotosintesis tumbuhan.
molekul ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP,
kadang-kadang
Enzim
disebut
inilah
yang
RuDP)
yang
memiliki tiga atom C dengan karbondioksidamenjadi atom dengan enam C, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa, molekul penyimpan energi aktif utama pada tumbuhan. 2.2 Struktur Rubisco yang aktif diatur di sekitar suatu ion magnesium. Di dalam ini menggambar, yang digambar/ditarik penggunaan mengkoordinir dari PDB masukan 8ruc, magnesium ion ditunjukkan di pusat di dalam klorofil. Ini merupakan suatu molekul gula kecil itu adalah serupa kepada produk rubisco reaksi, dan suatu peregangan pendek/singkat tentang rantai protein ditunjukkan pada dasar/nya. Pada kenyataannya, rubisco protein rantai yang sepenuhnya mengepung molekul ini tetapi tidaklah ditunjukkan di sini untuk kejelasan. Ion Magnesium dipegang dengan ketat oleh tiga amino asam, mencakup format lysine dimodifikasi ikatan antar ion dan protein ditunjukkan oleh ke tiga bentuk. Suatu ekstra molekul gas asam-arang, yang ditunjukkan lapisan lebih besar di bawah ion magnesium, dipasang dengan kuat ke ujung snaky lysine sidechain. Di dalam sel , ini " penggerak" gas asam-arang, yang mana berbeda dari molekul gas asam-arang yang ditetapkan perbaiki reaksi, adalah rubisco yang dihubungkan dengan sepanjang hari, memutar enzim dan yang dipindahkan pada malam hari, memutar enzim.Sisi yang diarahkan magnesium ion kemudian adalah bebaskan untuk mengikat . kepada kedua-duanya ribulose bisphosphate,berikatan dua atom oksigen ,dan karbon molekul
dioksida yang akan dihubungkan dengan gula. Di dalam struktur ini,gas asam-arang, menunjukkan dengan lapisan lebih besar di atas ion magnesium, adalah telah berkait dengan gula.
2.3 Reduksi Enzim Rudisco (pembentukan & perombakan) Langkah
pertama
yang wajib sebelum katalisis dapat
melanjutkan adalah aktivasidari
enzim yang melibatkan carbamylation situs sebuah Lys aktif (Lys-201 diRubisco bayam) residu oleh CO (Lorimer dan Miziorko,
1980; Lorimer,
1981).Kehadiran kelompok karbamino di
dekat dua
residu asam yang berdekatan, Asp-203 dan Glu-204, menyediakan situs untuk Mg2 penting ion.
Asam-asam amino yang mempengaruhi pemisahan ribulosa bifosfat-antaracarboxylation dan oksigenasi yang akan ditampilkan. Situs aktif ditempati denganmenengah analog 2CABP (Newman dan Gutteridge,
1993). Pandangan
dariSynechococcus Rubisco kuaterner kompleks diilustrasikan menggunakan Molscript(Kraulis, 1991). Hijau telah
digunakan untuk
menyoroti untai,
terminal, dan menyoroti kuning terminal-N elemen.
loop,
dan helikselemen 6 dari
laras C-
3. KESIMPULAN Ribulosa-1,5-bisfosfat karboksilase-oksigenase atau
R u b i s c o
adalah enzim raksasa
yang berperan sangat penting dalam reaksi gelap fotosintesis tumbuhan. Rubisco enzim dengan empat gugus polipeptida besar yang mirip dan empat gugus polipeptida kecil yang juga mirip satu sama lain dan enzim inilah yang menggabungkan molekul ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP, kadangkadang disebut RuDP) yang memiliki tiga atom C dengan karbondioksidamenjadi atom dengan enam C, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa molekul gas asam-arang yang ditetapkan perbaiki reaksi, adalah yang dihubungkan dengan sepanjang hari, memutar enzim dan yang dipindahkan pada malam hari, memutar enzim. Meskipun memiliki jumlah normal Rubisco katalis mahir, strain mutan hibrida tampilkan mengurangi tingkat pertumbuhan dan fotosintesis pyrenoids kurangnya kloroplas .
Daftar Pustaka J. Biol. Chem.-2010-Genkov. http :google.com.Enzyme-Rubisco.html http://wikipedia.com.Enzim-Rubisco.html
