Perpustakaan Digital ITB

Sitokrom P450 (CYP450) merupakan suatu kelompok besar enzim yang beragam dan mengandung monooksigenase di dalam strukturnya. Enzim ini banyak berperan di dalam biosintesis senyawa bahan alam, salah satunya yaitu terpenoid, yang merupakan kelompok senyawa yang banyak ditemukan pada obat bahan alam. Sitokrom P450, terutama yang berasal dari organisme eukariotik merupakan protein membran yang terikat pada retikulum endoplasma halus dalam suatu organisme. Pada perannya dalam suatu reaksi enzimatik, sitokrom P450 dibantu oleh protein lain, yaitu cytochrome P450 reductase (CPR). Sebagaimana protein membran eukariotik lainnya, sitokrom P450 relatif sulit untuk diekspresikan di bakteri. Hal tersebut terjadi karena hambatan dalam pembacaan sinyal peptida dari protein sitokrom P450 oleh bakteri, yang berujung pada ekspresi yang tidak fungsional dan optimal. Oleh karena itu, untuk meningkatkan produktivitas sistem ekspresi secara heterolog tersebut, dilakukan berbagai rekayasa pada protein yang akan diekspresikan secara heterolog dalam inang bakteri. Rekayasa yang banyak digunakan dan terbukti memberikan hasil yang memuaskan adalah melalui pengaplikasian peptida penghubung yang menghubungkan protein sitokrom P450 dengan pasangan reduktasenya sehingga menjadi satu protein fusi dan modifikasi pada ujung N-terminal protein yang diekspresikan. Penggunaan peptida penghubung pada protein fusi terbukti dapat meningkatkan produktivitas sistem metabolik sekitar 2-20 kali lipat dibandingkan dengan protein yang difusikan secara langsung tanpa penghubung. Sedangkan modifikasi pada ujung N-terminal protein dapat meningkatkan produktivitas sekitar 2,5- 5000 kali lipat dibandingkan dengan sistem ekspresi menggunakan untai protein asli tanpa modifikasi. Untuk mendapatkan hasil yang optimal maka ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam penggunaan kedua rekayasa tersebut, antara lain panjang dan komposisi peptida penghubung, urutan domain protein fusi, tingkat ekspresi sitokrom P450, jenis modifikasi N-terminal protein, serta jenis promoter, vektor ekspresi, dan sel inang yang digunakan. Secara garis besar diperlukan adanya ekspresi protein yang seimbang secara simultan pada keseluruhan jalur biosintesis suatu senyawa.