Asam amino merupakan
bagian yang sangat penting bagi makhluk hidup. asam amino sendiri merupakan
bentuk monomer dari polimer protein yang menyusun beragam struktur, enzim, maupun
hormon di tubuh makhluk hidup. Salah satu bagian dari metabolisme asam amino
adalah biosintesis asam amino itu sendiri.
Gambar
1. Biosintesis Asam Amino. Jalur 3-phosphogliserat dapat menghasilkan Serin,
Glisin, dan Sistein. (David L. Nelson & Michael
M. Coxr, 2004: 841)
Ada
banyak prekusor yang turut berperan dalam pembentukan asam amino. Hampir semua
tumbuhan dan bakteri dapat mensintesis sendiri keduapuluh asam amino. Sedangkan
pada mamalia (termasuk manusia), tidak semua asam amino dapat disintesis di
dalam tubuh. Oleh sebab itu dikenal adanya dua jenis asam amino berdasarkan
kemampuan tubuh mensintesisnya yaitu asam amino esensial dan asam amino non
esensial. Tiga dari sepuluh asam amino nonesensial yang diproduksi tubuh
melewati jalur prekusor 3-phosphogliserat. Asam amino tersebut adalah serin, glisin, dan sistein.
Prekusor
3-phosphogliserat terbentuk pada tahapan glikolisis dengan pengurangan gugus
fosfat pada 1,3 biphosphogliserat. Reaksi pengurangan gugus fosfat ini
menghasilkan 2 ATP dan 3-phosphogliserat dengan menggunakan bantuan ADP dan
phosphogliserokinase. Asam amino pertama yang terbentuk dari jalur ini adalah
serin. Serin kemudian melalui serangkaian tahapan selanjutnya untuk dapat
membentuk glisin maupun sistein.
Gambar
2. Jalur Phosphogliserat Menghasilkan Serin, Glisin, dan Sistein (David L. Nelson & Michael M. Coxr, 2004: 842)
a.
Pembentukan Serin
Serin
merupakan asam amino penyusun protein yang umumnya ditemukan pada protein
hewan. Serin memiliki fungsi yang penting bagi metabolisme karena terlibat
dalam biosintesis senyawa purin, pirimidin, sistein, triptopan dan lain
sebagainya (Junaidi & Rafiqi, 2011:10)
Gambar 3. Pembentukan
Serin dari 3-phosphogliserat (J.L Jhain, 2004: 692)
Pembentukan
serin diawali dengan oksidasi 3-phosphogliserat dengan bantuan phosphogliserat
dehidrogenase dan NAD+ menghasilkan 3-phosphohydroksipiruvat dan NADH + H+.
Hasil oksidasi ini kemudian mengalami transaminasi oleh bantuan enzim
phophoserin aminotransferase dan glutamat sehingga menghasilkan 3-phosphoserin
dan alfa-ketoglutarat. Pada tahap akhir, 3-phosphoserin kehilangan phospatnya
karena aktifitas air dan enzim phosphoserin phosphatase sehingga terbentuklah
serin. Seperti asam amino lainnya, atom karbon alfa pada serin mengikat gugus
amin dan gugus karboksilat. Satu lengan lainnya mengikat atom hidrogen,
sedangkan pada gugus R pada serin terdapat hidroksi metil.
b. Pembentukan
Glisin
Glisin
memiliki nama lain asam aminoetanoat. Glisin dikenal sebagai asam amino sederhana
dan merupakan satu-satunya yang memiliki struktur simetris (dua lengan
karbonnya mengikat hidrogen). Secara umum, protein tidak baanyak mengandung
glisin, kecuali pada kolagen yang dua pertiga dari seluruh asam aminonya adalah
glisin (Junaidi & Rafiqi, 2011: 5).
Gambar 4. Pembentukan Glisin (J.L Jhain,
2004: 692)
Prekusor
dari asam amino glisin adalah asam amino serin.
Serin memiliki tiga atom karbon sedangkan glisin memiliki dua atom
karbon. Pada proses pembentukan glisin, terjadi dekarbonasi serin pada rantai
beta karbon dengan bantuan enzim serin hidroksimetil transferase serta
pyridoxal phosphat. Gugus karbon dari serin kemudian ditransfer ke
terahidrofolate. Dari reaksi ini, terbentuklah air, N5, N10-metilenatetrahidrofolat
dan glisin itu sendiri.
c. Pembentukan
Sistein
Sistein dibentuk
dari reaksi antara serin dan homosistein. Homosistein inilah yang menjadi
sumber karbon dari sistein. Dengan bantuan enzim sistationin beta sintase,
homosistein dan serin bereaksi dan kemudian menghasilkan air dan sistationin.
Sistationin kemudian dengan bantuan sistationin gama liase dan air melepaskan
gugus amonia dan membentuk alfa ketobutirat dan sistein.
Gambar 5. Pembentukan
Sistein (J.L Jhain, 2004: 693)
Seperti
pada methionin, sistein merupakan asam amino non esensial yang memiliki atom S.
Atom ini terdapat pada gugus thiol. Pada hewan seperti domba, sistein berperan
penting dalam sintesis werat wol (Junaidi & Rafiqi, 2011: 19). Apabila
sistein tidak tersedia, maka pembentukan serat wol akan terganggu.
Daftar Pustaka
J. L. Jain.
2004. Fundamental of biochemistry. S.
Chand
David L. Nelson &
Michael M. Coxr. 2004. Lehninger’s
Principles of Biochemistry 4th Edition. W. H. Freeman
Junaidi, Achmad &
Ach. Firdaus Rafiqi. 2011. Asam amino:
Gerak dan Perubahan. Jawa Timur: Universitas Wiraraja
