Majalah-1000guru-Ed21
10 | Rubrik Kimia | Reseptor Pintar 1000guru.net GPCRs, Reseptor Pintar, dan Nobel Kimia Andriati Ningrum (mahasiswi S3 di BOKU Vienna, Austria) Kontak: andriani_ningrum[at]yahoo.com Pada tahun 2012 ini pemenang Nobel Kimia jatuh kepada Robert Lefkowitz dan Brian Kobilka, yang merupakan dua peneliti asal Amerika Serikat. Kedua peneliti ini meraih penghargaan Nobel atas hasil penelitian yang merupakan buah kerja kerasnya dalam meneliti reseptor sel, yang memberi wawasan baru bagaimana tubuh bekerja di level molekuler. Sel Jaringan Organ Sistem Organ Organisasi kehidupan dalam tubuh manusia. Para peneliti telah mengetahui bahwa beberapa hormon dalam tubuh manusia seperti hormon adrenalin memiliki efek yang sangat penting untuk meningkatkan tekanan darah tubuh dan membuat jantung berdetak lebih cepat. Mereka memiliki hipotesis bahwa permukaan sel memiliki beberapa reseptor dari hormon-hormon tersebut. Pemenang Nobel Kimia 2012, Brian K. Kobilka (kiri) dan Robert J. Lefkowitz (kanan). Bagaimana penelitian ini ada kaitannya dengan kimia? Penelitian ini merupakan penelitian dalam biokimia yang sering disebut dengan kimia makhluk hidup. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat. Tubuh kita merupakan sistem yang sempurna dengan komponen terkecilnya adalah sel. Kumpulan sel akan membangun suatu jaringan, kemudian kumpulan jaringan akan membangun suatu organ. Dari beberapa organ akan terbangun suatu sistem organ. Sistem organ yang bekerja sama merupakan komponen yang membangun kehidupan dalam setiap tubuh manusia. Berbicara dengan komponen terkecil dari tubuh kita yaitu sel, beberapa penelitian memiliki tujuan untuk mencari tahu bagaimana sel dapat memiliki suatu “sense” terhadap lingkungan. Apa itu reseptor? Dalam bidang biokimia, reseptor adalah molekul protein yang menerima sinyal kimia dari luar sel dan mengarahkan kegiatan sel seperti membelah atau mengizinkan molekul tertentu untuk masuk dan keluar sel. Reseptor dapat terikat pada beberapa organel sel seperti pada membran sel, sitoplasma atau inti sel, yang masing-masing dapat dilekati oleh molekul sinyal tertentu. Molekul pemberi sinyal yang melekat pada suatu reseptor diberi nama ligan, yang dapat berupa peptida atau molekul kecil lain seperti neurotransmitter, hormon obat atau toksin. Kembali kepada bagaimana reseptor pada sel bekerja tersebut dalam tingkatan sel masih memiliki tanda tanya besar beberapa dekade, dan melalui penelitian Leftkowitz dan Kobilka, mekanisme si reseptor pintar itu bekerja dapat dijawab satu per satu. Dimulai pada tahun 1968, Leftkowitz menggunakan senyawa radioaktif untuk melacak kberadaan reseptor sel tersebut. Isotop iodine tersebut diattach pada berbagai hormon. Dengan proses radiasi, Leftkowitz dan tim penelitiannya dapat mengekstrak b-adrenergic reseptor yang merupakan reseptor dari hormon 1000guru Edisi ke-21 | November 2012
1000guru.net Rubrik Kimia | Reseptor Pintar | 11 adrenalin. Kemudian pada tahun 1980, Kobilka dan timnya tertantang untuk mengisolasi gen yang dapat mengkode b-adrenergic receptor dari genom manusia. Dengan ide yang sangat kreatif, dia dapat menemukan tujuannya. Kobilka dan timnya menemukan bahwa reseptor tersebut bekerja seperti bagaimana mata menerima cahaya. Sekarang famili reseptor ini disebut dengan G- protein-coupled receptors (GPCRs). Ribuan gen telah mengkode reseptor tersebut untuk cahaya, flavor, odour, hormone adrenalin, histamine, dopamine dan serotonin. Hasil penelitian kedua tokoh yang memenangkan Nobel Kimia 2012 ini sangat krusial untuk melihat fungsi dari reseptor tersebut. Pada tahun 2011, Kobilka mempublikasikan struktur dari β-adrenergic reseptor pada saat diaktivasi oleh hormon dan memberikan sinyal jawaban kepada sel. Gambar di bawah ini merupakan satu hasil masterpiece hasil dari penelitiannya yang didedikasikan beberapa dekade. Sang reseptor pintar, GPCRs. Nah bagaimana gambar tersebut bisa diperoleh? Hal ini pun tidak semudah yang dibayangkan. Karena untuk menghasilkan satu hasil seperti gambar di atas diperlukan teknik yang tepat dan pasti waktu penelitian yang memerlukan jangka waktu yang lama. Alat yang digunakan untuk mendeteksi struktur protein seperti GPCRs ini disebut dengan X-Cristallography. Protein yang dikristalkan didifraksi melalui sinar-X yang kemudian strukturnya dapat ditentukan melalui teknik ini. Lefkowitz dan Kobilka mendeksripsikan GPCRs terletak di lapisan lemak yang berada di dinding sel. GPCRs kemudian menghantarkan pesan ke dalam sel dengan mengaktifkan salah satu protein tipe G. Reseptor tersebut merupakan target dari sepertiga hingga setengah obat yang ada. Dengan meneliti GPCRs, ilmuwan mampu memahami bagaimana sistem sel bekerja. Prospek ke depannya para produsen obat dapat mengupayakan perawatan yang lebih efektif. Itulah salah satu alasan utama kedua peneliti ini memperoleh Nobel Kimia karena dampak dari penelitiannya untuk umat manusia. Semoga penelitian ini memberikan pencerahan untuk masa depan yang lebih baik. Kita pun bisa banyak belajar semangat pantang menyerah dari dari keduanya yang mendedikasikan semangatnya untuk penelitian bertahun-tahun tersebut. Bahan Bacaan: Prinsip pengukuran X-Crystallography. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/ http://id.wikipedia.org/wiki/Biokimia http://www.nature.com/nature/focus/gpcrs/index.html http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_crystallography 1000guru Edisi ke-21 | November 2012
- Page 1 and 2: Majalah 1000guru Edisi ke-21 Novemb
- Page 3 and 4: 1000guru.net Daftar isi | iii Rubri
- Page 5 and 6: 1000guru.net Rubrik Fisika | Optika
- Page 7 and 8: 1000guru.net Rubrik Fisika | Optika
- Page 9 and 10: 1000guru.net Rubrik Fisika | Purple
- Page 11 and 12: 1000guru.net Rubrik Fisika | Gunung
- Page 13: 1000guru.net Rubrik Fisika | Batuan
- Page 17 and 18: 1000guru.net Rubrik Kimia | Fukosan
- Page 19 and 20: 1000guru.net Rubrik Biologi | Mikro
- Page 21 and 22: 1000guru.net Rubrik Biologi | Mikro
- Page 23 and 24: 1000guru.net Rubrik Kesehatan | Sel
- Page 25 and 26: 1000guru.net Rubrik Kesehatan | Pua
- Page 27 and 28: 1000guru.net Rubrik SosBud | Mo Yan
- Page 29 and 30: 1000guru.net Rubrik SosBud | Museum
- Page 31 and 32: 1000guru.net Rubrik Pendidikan | Gu
- Page 33 and 34: 1000guru.net Rubrik SosBud | Guru d
- Page 35: 1000guru.net | 31 Ragam aksi 1000gu
<strong>1000guru</strong>.net Rubrik Kimia | Reseptor Pintar | 11<br />
adrenalin. Kemudian pada tahun 1980, Kobilka<br />
dan timnya tertantang untuk mengisolasi gen yang<br />
dapat mengkode b-adrenergic receptor dari genom<br />
manusia. Dengan ide yang sangat kreatif, dia<br />
dapat menemukan tujuannya. Kobilka dan timnya<br />
menemukan bahwa reseptor tersebut bekerja<br />
seperti bagaimana mata menerima cahaya.<br />
Sekarang famili reseptor ini disebut dengan G-<br />
protein-coupled receptors (GPCRs). Ribuan gen<br />
telah mengkode reseptor tersebut untuk cahaya,<br />
flavor, odour, hormone adrenalin, histamine,<br />
dopamine dan serotonin. Hasil penelitian kedua<br />
tokoh yang memenangkan Nobel Kimia 2012 ini<br />
sangat krusial untuk melihat fungsi dari reseptor<br />
tersebut.<br />
Pada tahun 2011, Kobilka mempublikasikan<br />
struktur dari β-adrenergic reseptor pada saat<br />
diaktivasi oleh hormon dan memberikan sinyal<br />
jawaban kepada sel. Gambar di bawah ini<br />
merupakan satu hasil masterpiece hasil dari<br />
penelitiannya yang didedikasikan beberapa dekade.<br />
Sang reseptor pintar, GPCRs.<br />
Nah bagaimana gambar tersebut bisa diperoleh?<br />
Hal ini pun tidak semudah yang dibayangkan.<br />
Karena untuk menghasilkan satu hasil seperti<br />
gambar di atas diperlukan teknik yang tepat dan<br />
pasti waktu penelitian yang memerlukan jangka<br />
waktu yang lama. Alat yang digunakan untuk<br />
mendeteksi struktur protein seperti GPCRs ini<br />
disebut dengan X-Cristallography. Protein yang<br />
dikristalkan didifraksi melalui sinar-X yang<br />
kemudian strukturnya dapat ditentukan melalui<br />
teknik ini.<br />
Lefkowitz dan Kobilka mendeksripsikan GPCRs<br />
terletak di lapisan lemak yang berada di dinding sel.<br />
GPCRs kemudian menghantarkan pesan ke dalam<br />
sel dengan mengaktifkan salah satu protein tipe G.<br />
Reseptor tersebut merupakan target dari sepertiga<br />
hingga setengah obat yang ada. Dengan meneliti<br />
GPCRs, ilmuwan mampu memahami bagaimana<br />
sistem sel bekerja. Prospek ke depannya para<br />
produsen obat dapat mengupayakan perawatan<br />
yang lebih efektif. Itulah salah satu alasan utama<br />
kedua peneliti ini memperoleh Nobel Kimia karena<br />
dampak dari penelitiannya untuk umat manusia.<br />
Semoga penelitian ini memberikan pencerahan<br />
untuk masa depan yang lebih baik. Kita pun bisa<br />
banyak belajar semangat pantang menyerah dari<br />
dari keduanya yang mendedikasikan semangatnya<br />
untuk penelitian bertahun-tahun tersebut.<br />
Bahan Bacaan:<br />
Prinsip pengukuran X-Crystallography.<br />
http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/<br />
http://id.wikipedia.org/wiki/Biokimia<br />
http://www.nature.com/nature/focus/gpcrs/index.html<br />
http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_crystallography<br />
<strong>1000guru</strong> Edisi ke-21 | November 2012
Change language