Penentuan Struktur Tiga Dimensi dan Profil hidrolisat Protein Alergen Arginin Kinase (Pen m 2) Secara In Silico

Abstract

Alergi pangan merupakan suatu gangguan kesehatan akibat reaksi hipersensitivitas yang diawali oleh mekanisme imunologis yang terjadi setelah terpapar alergen dari suatu bahan pangan. Kasus alergi pangan banyak terdapat di dunia maupun di Indonesia dan dapat menimbulkan gejala klinis ringan hingga berat. Alergen dalam makanan dapat berupa protein, glikoprotein atau polipeptida. Arginin kinase (dengan kode alergen Pen m 2) merupakan alergen yang terdapat pada udang windu (Penaeus monodon) dan dapat memicu terjadinya alergi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan struktur tiga dimensi Pen m 2 dan mendapatkan profil hidrolisat enzimatis dan non enzimatis secara in silico dari Pen m 2. Tahap pertama penelitian ialah pencarian identitas dan karakteristik fisikokimia arginin kinase, kemudian tahap kedua ialah penentuan struktur tiga dimensi protein Pen m 2 dengan menggunakan server SWISS-MODEL, dilanjutkan dengan tahap ketiga yaitu pemotongan sekuens protein Pen m 2 secara enzimatis dan non enzimatis dengan menggunakan server expasyPeptideCutter. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Pen m 2 merupakan anggota dari keluarga ATP:guanido fosfotransferase dan mengandung pola kinase fosfagen. Dari penelitian ini diperoleh struktur tiga dimensi Arginin kinase (Pen m 2) dengan hasil identitas sekuens 99,61%. Evaluasi struktur tiga dimensi dengan menggunakan plot Ramachandran menjelaskan bahwa lebih banyak asam amino pada daerah yang diizinkan dengan persentase 97,18% yang menyatakan bahwa struktur tiga dimensi pada arginin kinase (Pen m 2) baik. Nilai Molprobity sebesar 0,92 yang juga menunjukkan bahwa struktur tiga dimensi yang diperoleh memiliki kualitas yang baik. Hidrolisis alergen secara in silico oleh enzim pepsin, kimotripsin dan tripsin yang merupakan enzim-enzim proteolitik pada saluran pencernaan manusia, menghasilkan peptida dengan ukuran terpanjang 11 asam amino (313-321) dengan berat molekul 1210 Da (GEHTEAEGGIY). Hal ini menunjukkan terjadinya penurunan alergenisitas arginin kinase (Pen m 2) setelah melalui proses pencernaan, dikarenakan tidak terdapatnya peptida berukuran lebih dari 5000 Da. Namun, hidrolisis alergen menggunakan asam format masih memiliki peptida terpanjang 69 asam amino (114-183) dengan berat molekul 7590 Da (PEGKYV ISTRVRCGRS MEGYPFNPCL TEAQYKEMEA KVSSTLSSLE GELKGTYYPL TGMSKEVQQKLID) yang menunjukkan bahwa masih ada fraksi yang bersifat alergen.