Interaksi Kadmium dan Merkuri terhadap Enzim Kunci pada Glikolisis: Kajian In silico

Abstract

Glikolisis merupakan proses oksidasi glukosa yang melibatkan enzim hingga menghasilkan asam piruvat dalam kondisi aerob serta asam laktat dalam keadaan anaerob. Enzim-enzim yang terlibat di dalam glikolisis dapat berinteraksi dengan logam berat, melalui pengikatan secara kovalen terhadap residu asam amino dari enzim. Untuk membuktikan hal tersebut, digunakan metode in silico dengan menggunakan MIB: Metal Ion-Binding site prediction dan server docking dari Lu Lab@StructuralBioinformatics, China Medical University (http://bioinfo.cmu.edu.tw/MIB/). Enzim-enzim kunci pada glikolisis diperoleh dari RCSB Protein Data Bank (https://www.rcsb.org/search), yakni enzim glukokinase dengan kode PDB: 3FGU, enzim heksokinase dengan kode PDB: 4IXC, dan enzim piruvat kinase dengan kode PDB: 1ZJH. Protein disiapkan dengan menghilangkan residu ligan alami yang ada dalam protein. Persiapan ligan dan protein digunakan oleh program Chimera 1.15. Hasil penelitian mengungkapkan bahwa interaksi Hg terhadap enzim glukokinase, heksokinase, dan enzim piruvat kinase lebih reaktif dibanding Cd. Pada glikolisis, Cd banyak berinteraksi dengan residu asam glutamate dan residu histidine sedangkan Hg banyak berinteraksi dengan sistein pada enzim-enzim glikolisis. Pembentukkan kompleks Hg dengan resisdu sistein, menyebabkan Hg akan berikatan dengan gugus thiol bebas yang tersedia. Merkuri yang terikat pada gugus thiol pada residu sistein mengakibatkan fungsi residu sistein pada protein tidak berjalan dengan semestinya sehingga enzim tidak aktif dan glikolisis terganggu.