Protein adalah salah satu molekul makro paling penting dalam tubuh makhluk hidup. Molekul ini dibentuk dari rangkaian asam amino yang terhubung satu sama lain melalui ikatan peptida. Karena berperan dalam hampir seluruh aspek kehidupan seluler, protein sering disebut sebagai “molekul pekerja” di dalam sel. Protein terlibat dalam pembentukan struktur tubuh, reaksi kimia, pertahanan tubuh, pengangkutan zat, hingga pengaturan aktivitas genetik.
Struktur protein terdiri dari empat tingkat organisasi, yaitu struktur primer, sekunder, tersier, dan kuartener. Setiap tingkat struktur ini sangat menentukan bentuk akhir dan fungsi dari suatu protein.
1. Struktur Protein
Struktur primer adalah urutan linier asam amino dalam rantai polipeptida. Asam amino ini dihubungkan oleh ikatan peptida yang terbentuk melalui reaksi kondensasi antara gugus amino (-NH₂) dari satu asam amino dengan gugus karboksil (-COOH) dari asam amino lain. Urutan asam amino bersifat spesifik dan ditentukan oleh informasi genetik (DNA). Perubahan urutan satu asam amino saja dapat menyebabkan gangguan fungsi protein, contohnya seperti pada penyakit anemia sel sabit.
2. Struktur Sekunder
Struktur sekunder terbentuk ketika rantai polipeptida mulai melipat secara lokal karena adanya ikatan hidrogen antar gugus-gugus di tulang punggung molekul. Dua pola utama struktur sekunder adalah:
- Heliks alfa (α-helix): Rantai polipeptida melingkar menyerupai spiral.
- Lembaran beta (β-sheet): Rantai polipeptida membentuk pola seperti lipatan lembaran.
Struktur ini memberikan stabilitas tambahan dan menjadi dasar pembentukan struktur tiga dimensi.
3. Struktur Tersier
Struktur tersier adalah bentuk tiga dimensi keseluruhan dari satu rantai polipeptida. Struktur ini terbentuk akibat interaksi antar rantai samping (R) dari asam amino, seperti ikatan hidrogen, ikatan disulfida, interaksi hidrofobik, dan gaya elektrostatik. Struktur tersier menentukan bagaimana protein dapat berinteraksi dengan molekul lain dan melaksanakan fungsinya. Misalnya, bentuk aktif enzim hanya tercapai jika struktur tersiernya utuh.
4. Struktur Kuartener
Struktur kuartener muncul jika suatu protein terdiri atas dua atau lebih rantai polipeptida yang bekerja bersama sebagai satu unit fungsional. Contoh paling dikenal adalah hemoglobin, yang terdiri dari empat subunit protein (dua α dan dua β). Interaksi antar subunit ini penting agar protein bisa menjalankan fungsinya secara efektif.
Protein memiliki banyak fungsi penting dalam tubuh makhluk hidup, dan tiap jenis protein memiliki peran spesifik. Berikut adalah beberapa fungsi utama protein:
