Perpustakaan Digital ITB

Organohalogen merupakan senyawa organik yang memiliki ikatan kovalen antara karbon dan halogen. Sebagian besar limbah organohalogen merupakan polutan berbahaya bagi lingkungan karena sulit terurai dan bersifat toksik. Organohalogen, khususnya haloasam, dapat didegradasi secara enzimatik oleh haloacid dehalogenase (HAD). Berdasarkan mekanisme katalisisnya, terdapat dua tipe HAD, yaitu HAD tipe I dan HAD tipe II. Berbeda dengan HAD tipe II, dehalogenasi oleh HAD tipe I tidak melibatkan pembentukan intermediet enzim- substrat karena molekul air langsung menyerang C-2 substrat. Gen haloacid dehalogenase dari Klebsiella pneumoniae ITB1 (disebut hakp1) telah berhasil diisolasi serta diklon ke pET- 30a(+) dan diekspresikan dalam E. coli BL21 (DE3). Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari interaksi Hakp1 dengan substrat asam L-2-kloroalkanoat melalui variasi panjang rantai karbon (C2-C5) dan jumlah klor pada C-2 substrat (mono- dan di-) secara in silico dengan molecular docking. Pemodelan Hakp1 dengan beberapa metode dan server memberikan lima model struktur tersier Hakp1. Evaluasi struktur menunjukkan bahwa model Hakp1 paling baik diperoleh dari server Robetta (TrRefineRosetta). Penyejajaran urutan asam amino, struktur tersier, dan analisis kemiripan struktur sekunder Hakp1 dengan HAD tipe I dan HAD tipe II menunjukkan bahwa Hakp1 dapat digolongkan sebagai HAD tipe II. Penentuan sisi aktif dan pengikatan Hakp1 melalui studi literatur, analisis dengan server, dan penyejajaran struktur tersier Hakp1 dengan HAD tipe II menunjukkan bahwa residu Asp8, Thr12, Ser125, dan Lys159 pada Hakp1 berperan penting dalam dehalogenasi dengan residu aspartat sebagai nukleofil. Analisis docking score menunjukkan afinitas substrat pada Hakp1 meningkat dengan pertambahan panjang rantai karbon dari C2-C5 dan pertambahan jumlah klor pada C-2 substrat dari 1 menjadi 2. Hal ini diduga karena lebih banyak residu Hakp1 yang berinteraksi dengan substrat pada pertambahan panjang rantai karbon dan pertambahan jumlah atom klor. Analisis konformasi substrat pada sisi aktif menunjukkan bahwa C-2 substrat akan menjadi lebih ruah dengan adanya penambahan panjang rantai karbon atau penambahan jumlah klor pada C-2 substrat. Dapat disimpulkan bahwa kedelapan substrat dapat terikat pada sisi aktif Hakp1 namun asam monokloroasetat merupakan substrat yang mungkin dapat dikatalisis paling baik oleh Hakp1. Hal ini dikarenakan hanya terdapat satu atom klor yang terikat pada C-2 substrat sehingga strukturnya menjadi tidak ruah dan lebih mudah diserang residu Asp8. Meskipun hasil analisis menunjukkan bahwa delapan substrat tersebut dapat terikat pada sisi pengikatan Hakp1, diperlukan pembuktian di laboratorium untuk mengonfirmasi terjadinya dehalogenasi.