TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN PRODUKSI INSULIN REKOMBINAN

TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN PRODUKSI INSULIN REKOMBINAN Lili sugiyarto [email protected]

 Insulin

merupakan hormon yang diproduksi sel dalam pankreas yaitu sel beta  Salah satu fungsinya menstimulasi pengambilan glukosa ke dalam sel tubuh, ex: sel otot (pemecahan glukosa menghslkan ATP)

Type 1 (insulint-dependent)  Terjadi

ketika sel2 beta tdk dp memproduksi insulin  Kekurangan insulin mengakibatkan konsentrasi gula darah tinggi  Akibatnya terjadi gangguan kesehatan tek darah tinggi, katarak, gangguan syaraf, peredaran darah terganggu

Org dg diabetes type 1  Harus

injeksi rutin utk mengontrol gula darah  Sel beta tdk menghasilkan insulin

 Dahulu

insulin dipurifikasi dari pankreas babi dan sapi  Proses purifikasi mahal, sering juga mengalami kesulitan dalam purifikasi, dan sering menghasilkan insulin tdk murni  Tidak efektif, sering terjadi alergi pada individu yang menggunakan insulin dari sapi

 1978

: insulin berhasil diklon ke dalam vektor plasmid dan diekspresikan dalam sel bakteri oleh scientist di Genentech (perusahaan bioteknologi dkt San Francisco, California)  1982 : ber hasil memproduksi Recombinant Human Insulin yang disebut HUMULIN, DNA rekombinan pertama yang diaplikasikan pd manusia oleh U.S Food and Drugs Administration (FDA)

 Bakteri

secara normal tidak mampu memproduksi insulin  Insulin berhasil diproduksi melalui bakteri rekombinan (microbial biotechnology)  Insulin merupakan protein pertama yang berhasil di ekspresikan dalam bakteri rekombinan dan telah dibuktikan pada manusia

Struktur insulin manusia  Insulin

terdiri dari 2 rantai protein (A: 21 AA dan B: 30 AA), dg ik. disulfida  Insulin rekombinan dibuat dg mengklon gen insulin ke dalam plasmid yg terdapt gen lacZ (mengkode ß-galaktosidase)

 Gen

setiap unit akan diklon ke dalam plasmid yg berbeda yang terdapat gen lacZ mengkode enz. ß-gal  Plasmid rekombinan kmd d tranformasikan k dlm E.coli untuk menghasilkan protein fusi ß-gal-insulin  Isolasi protein fusi tsb dg Kromatografi Affinitas, pemisahan fusi protein insulin- ßgal protein

 Kromatografi

affinitas untuk mengisolasi protein fusi ß-gal-insulin  Dilanjutkan dg purifikasi insulin rantai A dan B  Mixed keduanya pada kondisi keduanya (2 sub unit) dapat menjadi 1 hormon yg aktif (folded to join the two sub unit)

Struktur molekul insulin

Pemisahan ß-gal dan prot A  Effector

cleavage : CNBr (--Met-------Xaa--)  Active insulin by refold and oxidize cysteines (prot A and prot B)

Pemisahan ß-gal dan prot A  Effector

cleavage : CNBr

Beberapa contoh therapeutic protein dari bakteri rekombinan   



Erythropoietin ( utk produksi sel darah merah) : utk treatment pasien anemia Faktor VIII (faktor penggumpalan darah) : utk pasien hemofilia Interferon & interleukin (faktor yg menstimulasi pertumbuhan dan prod sel darah) : utk pasien leukimia Vaksin (hepatitis B) : stimulasi sistem imun dlm pencegahan infeksi bakteri & virus) : imunisasi manusia/ hewan, treatment bbrp tumor/kanker

Struktur protein  Ribosom

: pabrik penghasil protein  Molekul kompleks dibangun oleh rantai asam amino  Mempunyai berat molekul spesifik  Mempunyai muatan listrik shg mampu berinteraksi dg molekul lain  Hidrofilik/hidrofobik