PERAN UJUNG C, RESIDU W201 DAN Y400 PADA α-AMILASE BaqA DARI Bacillus aquimaris MKSC 6.2 DALAM PENGIKATAN PATI DISERTASI Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor dari Institut Teknologi Bandung Oleh AYRA ULPIYANA NIM: 30519306 (Program Studi Doktor Kimia) PROGRAM STUDI DOKTOR KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG JANUARI 2025 Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian ii Judul dalam Bahasa Indonesia: Peran Ujung C, Residu W201 dan Y400 pada α-Amilase BaqA dari Bacillus aquimaris MKSC 6.2 dalam Pengikatan Pati. Judul dalam Bahasa Inggris: The Role of the C-Terminal, Residues W201 and Y400 of α-Amylase BaqA from Bacillus aquimaris MKSC 6.2 in Starch Binding. Koleksi digital milik UPT Perpustakaan ITB untuk keperluan pendidikan dan penelitian 3 Abstrak Peran Ujung C, Residu W201 dan Y400 pada α-Amilase BaqA dari Bacillus aquimaris MKSC 6.2 dalam Pengikatan Pati Oleh Ayra Ulpiyana NIM: 30519306 (Program Studi Doktor Kimia) α-Amilase (1,4-α-D-glukan-glukanohidrolase, EC 3.2.1.1) adalah enzim yang menghidrolisis ikatan α-1,4 glikosidik dari bagian dalam molekul pati menghasilkan oligosakarida rantai lurus atau bercabang. Struktur α-amilase terdiri dari tiga domain utama, yaitu domain A sebagai katalitik, domain B yang berperan dalam pengikatan ion Ca²⁺, serta domain C yang berfungsi sebagai penstabil domain katalitik. Berdasarkan kemiripan urutan asam amino penyusunnya, α- amilase diklasifikasikan ke dalam keluarga Glikosil Hidrolase 13 (GH13). Keluarga GH13 terbagi menjadi 47 sub-keluarga berdasarkan kesamaan residu lestari, jenis substrat, dan produk hasil hidrolisis. Sub-keluarga GH13_45 memiliki tiga ciri utama, yaitu pasangan residu triptofan di antara daerah lestari (Conserved Sequence Residue) CSR-V dan CSR-II, motif lestari LPDlx (leusin, prolin, asam aspartat, leusin, dan residu asam amino apapun) pada CSR-V, serta lima asam amino aromatik di ujung domain C. Beberapa anggota sub-keluarga GH 13_45 diketahui memiliki ujung domain C yang bersifat hidrofobik, yaitu pada α-amilase ASKA dari Anoxybacillus SK3-4, GTA dari G. thermoleovorans CCB_US3_UF5, BaqA dari B. aquimaris MKSC 6.2 dan BmaN1 dari B. megaterium NL3. α-Amilase BaqA adalah salah satu anggota sub-keluarga GH13_45 yang dapat menghidrolisis pati melalui residu aromatik yang diduga berperan sebagai pengikat pati permukaan (surface binding site, SBS). BaqA memiliki residu aromatik yang menyerupai SBS pada isozim AMY1 dari α- amilase barley. AMY1 memiliki dua SBS, yaitu SBS1 yang terdiri dari residu triptofan-278 dan triptofan-279 yang terletak di permukaan domain A, dan SBS2 yaitu residu tirosin-380 yang terletak di domain C. Dalam konteks BaqA, pasangan residu triptofan-201 dan triptofan-202 yang berada di domain A menyerupai SBS1 pada AMY1. Selain itu, BaqA memiliki residu tirosin-400 yang terletak di domain C dengan orientasi mengarah ke permukaan protein. Posisi ini menjadikan tirosin-400 sebagai kandidat SBS di domain C BaqA, serupa dengan peran residu tirosin-380 pada AMY1 sebagai SBS2. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis peran ujung C, residu triptofan-201 dan tirosin-400 pada BaqA dalam pengikatan pati. Tujuan tersebut dicapai melalui pendekatan eksperimen dan bioinformatika. Pendekatan eksperimen yang dilakukan berupa ekspresi, pemurnian dan karakterisasi sifat fisiko-kimia pada BaqA∆C dan BaqA∆C_W201A.