Perpustakaan Digital ITB

Senyawa organohalida yang digunakan sebagai bahan pestisida menjadi salah satu polutan yang berbahaya karena sifatnya yang toksik dan sulit terurai. Bakteri penghasil dehalogenase merupakan solusi potensial untuk memulihkan daerah terkontaminasi organohalida karena fungsinya yang dapat mengkatalisis penguraian senyawa organohalida menjadi senyawa lain yang tidak beracun. Pseudomonas aeruginosa ITB1 merupakan bakteri lokal yang dapat menghasilkan haloacid dehalogenase, dalam hal ini disebut sebagai Paed-d. Enzim ini dapat mendegradasi asam monokloroasetat (MCA) menjadi asam hidroksiasetat yang ramah lingkungan. Untuk mengetahui struktur tersier Paed-d dan detail interaksi antara molekul Paed-d dengan MCA, penelitian ini dilakukan dengan metode komputasi mutasi titik terarah pada sisi katalitik Paed-d. Struktur tersier Paed-d yang diperoleh dari Swiss Model merupakan struktur terbaik yang dipilih untuk analisis lebih lanjut. Studi komputasi dan pustaka terhadap dua kelompok enzim haloacid dehalogenase, yaitu grup I dan grup II menunjukkan bahwa Paed-d merupakan haloacid dehalogenase grup II. Paed-d membentuk struktur homo- dimer yang tiap monomernya memiliki core domain tipe Rossmann-fold yang terdiri atas 6 untai ?-sheet yang diapit oleh 5 ?-heliks dengan cap domain yang terdiri atas 4 bundel ?-heliks. Sisi aktif Paed-d berada di pertemuan antara core domain dan cap domain, dengan residu nukleofilik D7 berada di akhir ?-sheet pertama dari ujung N-terminal. Analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa residu katalitik Paed-d adalah D7, T11, R44, S121, N122, K152, H178, dan D181. Mutasi D7A menyebabkan hilangnya ikatan hidrogen antara MCA dengan D7, N122, dan G123, dan menyebabkan struktur kompleks Paed-d–MCA menjadi kurang stabil, kurang kompak, dan lebih terekspos ke pelarut. Hal ini kemungkinan dapat menyebabkan Paed-d D7A kehilangan sebagian atau seluruh aktivitasnya seperti yang ditunjukkan oleh data grafik energi potensial simulasi dinamika molekuler, jari-jari girasi, dan Solvent Accessible Surface Area (SASA). Di lain pihak, mutasi S121P menyebabkan MCA kehilangan dua ikatan hidrogen dengan S121, dan struktur sekunder Paed-d pada residu 119–121 dan 141–144 berubah dari ?-sheet menjadi coil. Namun, mutasi S121P ini tidak menyebabkan perubahan struktur kompleks Paed-d–MCA secara signifikan. D14 tidak berperan sebagai residu katalitik dari awal dan tidak terbukti mampu menggantikan peran D7 sebagai nukleofil pada Paed-d D7A, karena posisinya tidak berada di kantung katalitik dan jaraknya jauh dari posisi ligan MCA. Hasil studi komputasi merupakan langkah awal yang potensial untuk mempelajari hubungan struktur dan fungsi enzim haloacid dehalogenase.