Enzim Katalase

Pendahuluan

Protein secara universal dapat diklasifikasikan berdasarkan kelarutan, bentuk, fungsi biologi dan stuktur tiga-dimensinya. Berdasarkan fungsi biologisnya protein dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, salah satunya adalan enzim. Enzim dapat tersusun dari protein saja atau memiliki komponen lain selain protein, yaitu kofaktor. Beberapa enzim memerlukan ion logam sebagai kofaktornya. Salah satu ion logam yang dapat berperan sebagai kofaktor adalah Fe2+/Fe3+. Enzim yang memiliki kofaktor Fe adalah sitokrom, peroksida, katalase dan ferodoksin.

Stuktur Katalase

Katalase adalah enzim yang mengandung empat gugus heme, pada tulang, membran mukosa, ginjal dan hati. Aktifitas enzim ditemukan dalam mitokondria, sitoplasma dan peroksosom.

Katalase memiliki empat rantai polypeptide, masing-masing terdiri dari 500 lebih asam amino. Catalase juga memiliki empat grup heme yang dibentuk dari cincin protoporphyrin yang mengandung atom besi tunggal. Berat molekulnya: 118.054,25 gram/mol. Struktur sekunder : 31% helical (22 helik; 161 residu) 16% beta sheet (19 strands; 82 residu).

Fungsi Katalase

Hidrogen peroksida (H2O2) merupakan hasil dari respirasi dan dibuat dalam seluruh sel hidup. H2O2 berbahaya dan harus dibuang secepatnya. Enzim katalase diproduksi sel untuk mengkatalis H2O2.

Katalase berperan sebagai enzim peroksidasi khusus dalam reaksi dekomposisi hydrogen peroksida menjadi oksigen dan air. Enzi mini mampu mengoksidasi 1 molekul hydrogen peroksida menjadi oksigen. Kemudian secara simultan juga dapat mereduksi molekul hydrogen peroksida kedua menjadi air.

Reaksi dapat berjalan bila terdapat senyawa pemberi ion hydrogen (AH2) seperti methanol, etanol dan format.

Peran katalase dalam mengkatalis H2O2 relatif lebih kecil dibandiingkan dengan kecepatan pembentukannya.

Sel-sel yang mengandung katalase dalam jumlah sedikit sangat rentan terhadap peroksida. Oleh karena itu katalase berperan penting dalam mekanisme pertahanan sel darah merah terhadap serangan oksidaror hydrogen peroksida.

Akatalasia

Merupakan suatu variasi genetik dimana terdapat kekurangan enzim katalase dalam sel-sel darah merah. Kelainan ini bersifat otosom (tidak tergantung jenis kelamin) dan ditentukan oleh gen resesif. Proporsi fenotipe ini dalam populasi kurang lebih 1%. Orang yang menderita akatalasia, kalau terkena hidrogen-peroksida (suatu antiseptika) akan mengalami hemolisis. Penyakit ini merupakan jenis kelainan metabilk. Meskipun kekurangan aktifitas enzim katalase pada jaringan tubuh namun hanya sebagian dari penderitanya yang menunjukkan gejala yang berulang pada gusi dan yang berhubungan dengan struktur mulut yang mudah luka. Luka biasanya terjadi setelah masa pubertas. Gangguan semacam ini dilaporkan paling banyak terjadi pada masyarakat di Jepang dan Korea, dimana frekwensinya di Jepang sekitar 2 dari 100.000 penduduk.

- Vitiligo

Menurut National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS) vitiligo merupakan penyakit kulit yang ditandai dengan adanya makula putih yang dapat meluas di beberapa bagian tubuh. Hipotesis neurohormonal muncul karena keterlibatan norepinefrin (NE) dan monoamine oksidase (MAO) dalam patogenesis vitiligo. Peningkatan kadar NE yang disekresikan keratinosit memicu terbentuknya enzim MAO. Peningkatan aktivitas MAO akan memicu pembentukan hidrogen peroksida yang berlebihan. Jumlah H2O2 yang berlebihan ini tidak diimbangi oleh katalase yang bertindak menentralkan hidrogen peroksida pada kelainan vitiligo.

- Rambut beruban

Penyebab rambut beruban adalah tubuh terlalu banyak menghasilkan hidrogen peroksida. Senyawa ini menghalangi produksi melamin, yaitu pigmen yang memberikan warna bagi kulit dan rambut. Banyaknya senyawa hidrogen peroksida yang dihasilkan tidak seimbang dengan produksi katalase dalam tubuh

Referensi

1. Martin D.W., Mayes P.A., Rowdell V.W. 1984. Biokimia (Review of Biochemistry)

Edisi 17. Alih bahasa: Darman A., Kurniawan A.S. Penerbit Buku Kedokteran, Jakarta.

2. Bothan K.M., Mayes P.A. 2006. In Harper’s Illustrated Biochemistry. Seventh edition. The McGraw-Hill Companies, Inc, USA

Sumber: http://id.shvoong.com/medicine-and-health/medicine-history/2068678-enzim-katalase-protein-terkait-fe/#ixzz241A3h3tg