Studi Penambatan Molekul Mutan Glukosa Oksidase IPBCC.08.610 untuk Meningkatkan Produksi Asam Glukonat

Abstract

Glukosa oksidase (GOD) merupakan enzim oksidoreduktase yang mengkatalisis reaksi oksidasi glukosa menjadi β-D-glukono-1,5-lakton dan hidrogen peroksida. Kemudian, β-D-glukono-1,5-lakton akan terhidrolisis menjadi asam glukonat. Penerapan yang luas dari asam glukonat dalam berbagai industri menyebabkan meningkatnya permintaan produksi. Namun, konsentrasi glukosa yang lebih tinggi dari 40% (b/b) menghambat konversi glukosa menjadi asam glukonat karena penurunan konsentrasi kelarutan oksigen. Oleh karena itu, penurunan nilai Km diharapkan dapat menurunkan kejenuhan serta meningkatkan produksi asam glukonat. Penelitian ini bertujuan menganalisis interaksi antara mutan glukosa oksidase IPBCC.08.610 dengan β-D-Glukosa dalam meningkatkan produksi asam glukonat dengan menurunkan nilai Km. Mutasi dilakukan secara in silico dengan Chimera lalu dilakukan penambatan dengan AutoDockTools. Mutasi menyebabkan perbedaan pose ligan pada binding pocket, perbedaan konformasi -OH pada ligan, perbedaan indeks hidrofobisitas mutan T554M/D578P, serta penurunan nilai ΔG serta nilai Km pada mutan H559D, D578P serta T554M/D578P. Penurunan tersebut dapat meningkatkan kekuatan interaksi ligan-reseptor sehingga dapat meningkatkan produksi asam glukonat. H559D menjadi mutan terbaik yang dapat meningkatkan produksi tersebut berdasarkan nilai ΔG, nilai Km serta peningkatan kestabilan akibat penambahan ikatan hidrogen. Kata kunci: asam glukonat, glukosa oksidase, mutasi, penambatan molekul