Page 86 - BUKU AJAR BIOKIMIA 1 K5FN
P. 86
Ketika struktur protein seperti hemoglobin ditentukan oleh kristalografi sinar- x, molekul air sering ditemukan terikat sangat erat sehingga merupakan bagian dari struktur kristal; hal yang sama berlaku untuk air dalam kristal RNA atau DNA. Molekul air terikat ini, yang juga dapat dideteksi dalam larutan berair dengan resonansi magnetik nuklir, memiliki sifat yang sangat berbeda dari air "massal" pelarut. Bagi banyak protein, molekul air yang terikat erat sangat penting untuk fungsinya. Dalam fotosintesis, misalnya, proton mengalir melintasi membran biologis saat cahaya menggerakkan aliran elektron melalui serangkaian protein pembawa elektron.
Gambar 53 Pengikatan air pada hemoglobin. Sumber: Nelson & Cox, 2013
(PDB ID 1A3N) Struktur kristal hemoglobin, ditunjukkan (a) dengan molekul air terikat (bola merah) dan (b) tanpa molekul air. Molekul air terikat begitu kuat pada protein sehingga mempengaruhi pola difraksi sinar-x seolah-olah mereka adalah bagian tetap dari kristal. Dua subunit hemoglobin ditampilkan dalam warna abu-abu, dua subunit berwarna biru. Setiap sub-unit memiliki kelompok heme terikat (struktur tongkat merah), hanya terlihat di subunit dalam tampilan ini.
Salah satu protein ini, sitokrom f, memiliki rantai lima molekul air yang terikat yang dapat menyediakan jalur bagi proton untuk bergerak melalui membran melalui proses yang dikenal sebagai "proton hopping" (dijelaskan di bawah). Pompa proton lain yang digerakkan oleh cahaya, bacteriorhodopsin, hampir pasti menggunakan rantai molekul air terikat yang berorientasi tepat dalam pergerakan transmembran proton. Molekul air yang terikat erat juga dapat membentuk bagian penting dari situs pengikatan protein untuk ligan. Dalam protein pengikat arabinosa bakteri, misalnya,
83
