Analisis In-silico Struktur Enzim Endo-1,4-B-Glucanase pada Bakteri Fervidobacterium nodosum dan Bacillus subtilis

Abstract

Enzim endo 1,4-B-glucanase merupakan enzim yang dapat menghidrolisis selulosa dengan cara memutus ikatan gilosidik-β-1,4 dalam selulosa dan turunannya menjadi glukosa. Enzim ini dapat ditemukan pada banyak organisme dengan aktivitas degradasi yang berbeda, misalnya pada bakteri Fervidobacterium nodosum yang bersifat hipertermofilik dan Bacillus subtilis yang bersifat termofilik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur protein dan similaritas dari kedua enzim endo 1,4-β-glucanase berdasarkan urutan sekuen asam amino dan struktur tiga dimensi bakteri F. nodosum dan B. subtilis yang diisolasi dari sumber mata air panas dan fermentasi pakan ternak. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif dengan menggunakan sekuen asam amino kedua enzim yang diperoleh dari situs NCBI (National Center of Biotechnology Information) melalui data mining. Sekuen asam amino yang diperoleh selanjutnya dianalisis similaritasnya melalui penyejajaran sekuen dengan aplikasi Clustal Omega untuk menyejajarkan urutan protein yang berbeda serta untuk memperoleh area lestari. Selanjutnya struktur tiga dimensi kedua enzim diperoleh dari template yang ada pada SWISS MODEL workspace akan dianalisis secara deskriptif. Hasil penelitian ini adalah similaritas enzim endo 1,4-β-glucanase pada kedua bakteri sebesar 21,72%. Selain itu ditemukannya empat motif pada struktur tiga dimensi yang diduga mempengaruhi perubahan aktivitas katalitik, stabilitas struktur protein, pembentukan α-helix pada kedua struktur protein serta memberikan dampak secara langsung yang berkaitan dengan kemampuan pengikatan selulosa dari masing-masing ikatan domain selulase dan aktivitas enzimatik terhadap selulosa. Perbedaan struktur tiga dimensi enzim endo-1,4-β-glucanase pada kedua bakteri diduga mempengaruhi aktivitasnya sehingga diharapkan mampu memberikan kontribusi terhadap penelitian lebih lanjut terkait perbedaan aktivitas degradasi enzim yang diperoleh dari organisme yang berbeda.