PROTEIN STRUCTURE By Simon BW

For more than 60 years, scientists have been firing X-rays at crystals of proteins in the quest to determine the three-dimensional make-up of large biological molecules. The results of these endeavours are more than 12 000 often beautiful structures – not just of proteins but DNA, RNA and other molecules. But fewer than 1000 of these structures are of human proteins, and only a few of the new structures produced each year are of human proteins. For tens of thousands of gene sequences – not only from the human genome but also from the genomes of the fruitfly and of microbes – we have no idea of the structure of the protein products and insufficient examples to use computers to model them accurately.

Compared with the manipulation of DNA, almost all aspects of which have been automated, producing just one protein structure can be a laborious and expensive process. Purifying and crystallising the protein can take many months of work, and months more lie ahead as the researcher fires X-rays at the protein crystal and then analyses the results. Structural genomics – in particular producing structures for all the 30–40 000 human proteins – presents a daunting challenge for the structural biology community, as daunting as that facing the DNA sequencers when the Human Genome Project was launched in 1990. Taken from Structural genomics. http://www.wellcome.ac.uk/News/News-archive/Browse-by-date/2001/Features/WTX024053.htm

If you know the gene sequence, and the amino acid sequence in the protein, why get the structure?

The string of amino acids folds up into a fiendishly complex arrangement, with twists, turns, loops and coils, which is very difficult to predict. The final shape the protein takes – its 3D structure – determines how it works in the cell.

So how do you get a structure?

Well, the first step is to get some very pure protein. After that, you can go a few different paths to get your structure, but the most common route is to grow some crystals.

Crystals? Like sugar crystals?

Yes and no. Salt or sugar crystals are durable and hard, but protein crystals are like fragile cubes of jelly. Growing crystals is something of a black art.

papain-structure

3 Dimensi struktur protein PAPAIN dari pepaya (Carica papaya)

Struktur 3 dimensi protein rapuh seperti juga struktur 3 dimensi jelly dalam cubes/cup

EKSTRAKSI PIGMEN BAHAN NABATI By Simon BW

Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu bahan dari campurannya, biasanya dengan menggunakan pelarut. Ekstraksi dapat dilakukan dengan berbagai cara. Ekstraksi menggunakan pelarut didasarkan pada kelarutan komponen terhadap komponen lain dalam campuran (Suyitno, 1989). Shriner et al. (1980) menyatakan bahwa pelarut polar akan melarutkan solut yang polar dan pelarut non polar akan melarutkan solut yang non polar atau disebut dengan “like dissolve like”.

Tehnik ekstraksi lainnya misalnya menggunakan air untuk mengambil pigmen alami dari tumbuhan, seperti: daun, dll. Contoh: Ekstraksi pigmen biru dari daun tanaman Baphicacanthus cusia Brem dan Indigofera tintoria Linn (Tanaman asli negeri Gajah Thailand). ekstraksi betasianin pada tanaman suku Amarantaceae dapat dilakukan dengan 2 tahap yaitu ekstraksi dengan menggunakan air kemudian dilanjutkan dengan menggunakan metanol 80%. Namun ekstraksi pewarna alami dengan metanol, diragukan aspek keamanan pangannya.

Ekstraksi zat warna bunga kembang sepatu dengan menggunakan pelarut alkohol 95% lebih baik dari pada alkohol 70%. Demikian pula ekstraksi zat warna kulit rambutan lebih baik dilakukan pada alkohol 95%. Suhu dan lama pemanasan pada saat ekstraksi pigmen juga akan berpengaruh terhadap rendemen maupun kestabilan warna pigmen. Suhu ekstraksi terlalu tinggi, akan menimbulkan efek pemucatan pada warna pigmen alami. Kadar antosianin pada dedak sorgum lokal varietas coklat cenderung meningkat dengan meningkatnya suhu dan lama ekstraksi (30, 35 dan 40^oC) (Muhsin, 2007). pH larutan ekstraksi juga berpengaruh terhadap kestabilan warna pigmen.

Ekstraksi daun darah (Alternanthera dentata) dengan perlakuan suhu (4, 30 & 60 oC) dan proporsi air : etanol (8:2; 5:5 & 2:8) disimpulkan perlakuan suhu ekstraksi 30^oC dan pelarut air:etanol perbandingan 5:5 (v/v) didapatkan kadar betasianin 45,81 mg/100g, persen betasianin terekstrak 81,05%, residu etanol 0,099%, pH 6,68, Tingkat kecerahan 24,4, intensitas warna merah 4,7 dan intensitas warna kuning 7,9. Sedang esktraksi pigmen kulit buah tamarillo menunjukkan perbandingan bahan:pelarut 1:4 dan lama ekstraksi 1 jam dengan kadar asam askorbat 2,3466 mg/100 ml, kadar antosianin 197,4643 mg/l, pH 1,5667, Nilai L 22,7, Nilai a* 28,2333, Nilai b* 16,6167, residu alkohol 0,6833 %, persen asam askorbat terekstrak 5,7364 % dan persentase rendemen antosianin 0,7382.10^-2 %.  More ekstraksi-antosianin-2 ; pigmen-extraction-indigo