MAKALAH BIOREGULATOR

”Growth Hormone Inhibiting Hormone

(GHIH)- Somatostatin”

Oleh :

1. Ucik Gita P (081810301028)

2. Widayanti (091810301006)

3. Agita Raka P (101810301013)

4. Reksi Bayu M (101810301027)

5. Rani Armida P.W (101810301036)

6. Achmad Zainur R (101810301040)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2012

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Somatostatin adalah hormon peptida yang mengendalikan sistem endokrin

dan berpengaruh terhadap transisi sinyal saraf dan perkembangan sel tubuh.

Somatostatin memiliki dua bentuk dari irisan sebuah preprotein. Bentuk pertama

disebut dengan SS 14 dan bentuk kedua disebut dengan SS 28. SS 14 tersusun

atas 14 macam asam amino, sedangkan SS 28 tersusun atas 28 macam asam

amino.

Hormon somatostatin disekresi oleh sel-sel delta Pulau Langerhans. Pulau

Langerhans adalah kumpulan sel berbentuk ovoid, berukuran 76×175 mm dan

berdiameter 20 sampai 300 mikron tersebar di seluruh pankreas. Pada manusia

paling sedikit terdapat empat jenis sel : sel A (alfa), B (beta), D (delta), dan F. Sel

A mensekresikan glukagon, sel B mensekresikan insulin, sel D mensekresikan

somastostatin, dan sel F mensekresikan polipeptida pankreas. Sekresi somatostatin

pankreas meningkat oleh beberapa rangsangan yang juga merangsang sekresi

insulin, yakni glukosa dan asam amino, terutama arginin dan leusin. Somatostatin

dikeluarkan dari pankreas dan saluran cerna ke dalam darah perifer. Hampir

semua faktor yang berhubungan dengan pencernaan makanan akan merangsang

timbulnya sekresi somatostatin. Faktor-faktor ini adalah :

a. Naiknya kadar glukosa darah

b. Naiknya kadar asam amino

c. Naiknya kadar asam lemak

d. Naiknya konsentrasi beberapa hormon pencernaan yang dilepaskan oleh bagian

atas saluran cerna sebagai respon terhadap asupan makanan.

Peran utama somatostatin adalah untuk meningkatkan waktu asimilasi

makanan dari usus ke dalam darah. Pada waktu yang sama, pengaruh somatostatin

yang menekan sekresi insulin dan glukagon akan menurunkan penggunaan zat

nutrisi yang diabsorbsi oleh jaringan, sehingga mencegah pemakaian makanan

yang cepat dan oleh karena itu membuat makanan tersedia untuk waktu yang lebih

lama.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana struktur dan komposisi hormon somatostatin?

2. Bagaimana mekanisme kerja hormon somatostatin?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui struktur dan komposisi hormon somatostatin

2. Untuk mengetahui mekanisme kerja hormon somatostatin?

BAB 2. PEMBAHASAN

1. Hormon

Hormon adalah pembawa pesan kimiawi antar sel atau antarkelompok sel.

Semua organisme multiselular, termasuk tumbuhan memproduksi hormon.

Hormon beredar di dalam sirkulasi darah dan fluida sell untuk mencari sel target.

Ketika hormon menemukan sel target, hormon akan mengikat protein reseptor

tertentu pada permukaan sel tersebut dan mengirimkan sinyal. Reseptor protein

akan menerima sinyal tersebut dan bereaksi baik dengan mempengaruhi ekspresi

genetik sel atau mengubah aktivitas protein selular, termasuk di antaranya adalah

perangsangan atau penghambatan pertumbuhan seperti hormon Somatostatin

(growth hormone-inhibiting hormone, GHIH) serta apoptosis (kematian sel

terprogram), pengaktifan atau penonaktifan sistem kekebalan, pengaturan

metabolisme dan persiapan aktivitas baru, atau fase kehidupan (misalnya pubertas

dan menopause). Pada banyak kasus, satu hormon dapat mengatur produksi dan

pelepasan hormon lainnya. Hormon juga mengatur siklus reproduksi pada hampir

semua organisme multiselular.

Pada prinsipnya pengaturan produksi hormon dilakukan oleh hipotalamus

(bagian dari otak). Hipotalamus mengontrol sekresi banyak kelenjar yang lain,

terutama melalui kelenjar pituitari, yang juga mengontrol kelenjar-kelenjar lain.

Hipotalamus akan memerintahkan kelenjar pituitari untuk mensekresikan

hormonnya dengan mengirim faktor regulasi ke lobus anteriornya dan mengirim

impuls saraf ke posteriornya dan mengirim impuls saraf ke lobus posteriornya.

2. Somatostatin

Somatostatin (growth hormone-inhibiting hormone, somatotropin release-

inhibiting factor, GHIH, SRIF) adalah hormon peptida yang mengendalikan

sistem endokrin dan berpengaruh terhadap transmisi sinyal saraf dan

perkembangan sel tubuh. Somatostatin pertama kali ditemukan dalam hipotalamus

dan diidentifikasi sebagai hormon yang menghambat sekresi hormon

pertumbuhan. Selanjutnya, somatostatin ditemukan disekresikan oleh berbagai

jaringan, termasuk pankreas, saluran usus dan daerah dari sistem saraf pusat di

luar hipotalamus.

GHIH mempunyai dua bentuk irisan sebuah preprotein, dimana irisan

pertama dengan 14 asam amino yang disebut dengan somatostatin-14 (SS-14) dan

yang lain dengan 28 asam amino yang disebut somatostatin-28 (SS-28). Ikatan

disulfida antara residu sistein mempertahankan struktur siklik.

Somatostatin 14 (SS 14) :

Berat Molekul : 1627.9 gr/mol

Rumus molekul : C76H104N18O19S2

Susunan asam amino : H – Ala – Gly – Cys – Lys – Asn – Phe – Phe – Trp – Lys

- Thr – Phe – Thr – Ser – Cys

Gambar 1. Struktur 3D Somatostatin

Somatostatin-14

Asam Amino Non Esensial

Asam Amino Posisi

Alanin 1

Glisin 2

Sistein 3,14

Serin 13

Asparagin 5

Asam Amino Esensial

Asam Amino Posisi

Lisin 4,9

Fenilalanin 6,7,11

Treonin 10,12

Triptofan 8

Berikut merupakan struktur dari SS 14 :

Somatostatin 28 (SS 28) :

Berat molekul : 3148.6 gr/mol

Rumus Molekul : C137H207N41O39S3

Susunan asam amino : H – Ser – Ala – Asn – Ser – Asn – Pro – Ala – Met – Ala

– Pro – Arg – Glu – Arg – Lys – Ala – Gly – Cys – Lys –

Asn – Phe – Phe – Trp – Lys – Thr – Phe – Thr – Ser – Cys

– OH

Somatostatin 28

Asam Amino Non Esensial

Asam Amino Posisi

Alanin 2,7,9,15

Glisin 16

Sistein 17,28

Gambar 2. Struktur Somatostatin 14

Serin 1,4,27

Asparagin 3,5,19

Prolin 6,10

Arginin 11,13

AsamGlutamat 12

Asam Amino Esensial

Asam Amino Posisi

Lisin 14,18,23

Fenilalanin 20,21,25

Treonin 24,26

Triptofan 22

Metionin 8

Berikut merupakan struktur dari SS 28 :

Somatostatin adalah sebuah hormon inhibitor yang antagonis terhadap

GHRH (Growth Hormone-Releasing Hormone) dalam proses sekresi GH (Growth

Hormone). Dalam pankreas, omatostatin diproduksi oleh sel-sel delta pulau

Gambar 3. StrukturSomatostatin 28

Langerhans. Jumlah relatif SS-14 dibandingkan SS-28 disekresikan tergantung

pada jaringan. SS-14 dominan diproduksi dalam sistem saraf dan satu-satunya

yang disekresikan dari pankreas, sedangkan usus mengeluarkan sebagian besar

SS-28. Selain jaringan, perbedaan spesifik sekresi SS-14 dan SS-28 yaitu

memiliki potensi biologis yang berbeda. SS-28 kira-kira 10 kali lebih kuat

menghambat sekresi hormon pertumbuhan, sedangkan SS-14 menghambat sekresi

glukagon.

Pankreas merupakan suatu organ berupa kelenjar dengan panjang dan tebal

sekitar 12,5 cm dan tebal + 2,5 cm. Pankreas terbentang dari atas sampai ke

lengkungan besar dari perut dan biasanya dihubungkan oleh dua saluran ke

duodenum (usus 12 jari). Organ ini dapat diklasifikasikan ke dalam dua bagian

yaitu kelenjar endokrin dan eksokrin. Pankreas terdiri dari :

Gambar 4. Pankreas

A. Kepala pankreasMerupakan bagian yang paling lebar, terletak di sebelah kanan rongga

abdomen dan di dalam lekukan duodenum dan yang praktis melingkarinya.

B. Badan pankreas

Merupakan bagian utama pada organ itu dan letaknya di belakang lambung dan

di depan vertebra lumbalis pertama.

C. Ekor pankreas

Merupakan bagian yang runcing di sebelah kiri dan yang sebenarnya

menyentuh limpa. Pada pankreas terdapat dua saluran yang mengalirkan hasil

sekresi pankreas ke dalam duodenum :

1. Ductus Wirsung

Bersatu dengan duktus choledukus, kemudian masuk ke dalam duodenum

melalui sphincter oddi.

2. Ductus Sartorini

Ukurannya lebih kecil , langsung masuk ke dalam duodenum di sebelah atas

sphincter oddi. Saluran ini memberi petunjuk dari pankreas dan mengosongkan

duodenum sekitar 2,5 cm di atas ampulla hepatopankreatik.

Ket:

Pulau Langerhans bertanggung jawab untuk fungsi endokrin dari pankreas.

Setiap pulau mengandung beta, alpha, dan sel delta yang bertanggung jawab

untuk sekresi hormon pankreas. Beta sel mensekresikan insulin, suatu hormon

yang memainkan peran penting dalam mengatur metabolisme glukosa. GHIH

Gambar 5. Pulau Langerhans

berfungsi untuk memblokir sekresi baik insulin dan glukagon dari sel-sel yang

berdekatan. Insulin, glukagon, dan somatostatin bertindak bersamaan untuk

mengontrol aliran nutrisi ke dalam dan keluar dari sirkulasi . Konsentrasi relatif

dari hormon mengatur tingkat penyerapan, pemanfaatan, dan penyimpanan

glukosa, asam amino, dan asam lemak. Somatostatin dan glukagon memiliki

hubungan parakrin (sel pensekresi hormon bertindak pada sel target didekatnya

dengan melepas molekul pengatur lokal ke dalam fluida ekstraseluler), masing-

masing mempengaruhi sekresi yang lain, mempengaruhi laju pelepasan insulin.

Somatostatin juga menghambat sekresi hormon gastrointestinal, termasuk

beberapa gastrin, secretin, cholecystokinin (CCK), dan vasoaktif polipeptida

intestinal (VIP). Hormon Somatostatin mengakibatkan penghambatan banyak

fungsi saluran pencernaan, termasuk sekresi asam oleh lambung, sekresi

pencernaan enzim oleh pankreas, dan penyerapan nutrisi oleh usus.

3. Mekanisme Kerja

3.1 Struktur Reseptor Hormon Somatostatin

5 reseptor hormon somatostatin adalah G-Protein coupled receptor yang

terdiri atas 7 transmembran yang mencakup wilayah alfa heliks, mempunyai

sebuah N terminal ekstraseluler, sebuah C-terminal intraseluler dan terdiri dari 62

sampai 428 asam amino. Dikatakan transmembran reseptor karena melewati

membran sel serta dikatakan 7 transmembran karena melewati membran sel

sebanyak 7 kali.

Somatostatin menghambat banyak fungsi hormon sehingga reseptor

somatostatin (SSTR) ditemukan dibanyak tempat sesuai dengan fungsinya dan

dibagi menjadi 5 subtipe yakni SSTR1, SSTR2, SSTR3, SSTR4 dan SSTR5.

Lebih lengkapnya pada tabel berikut :

Reseptor Ligan Distribusi

SSTR1 SST-14 > SST-28Otak

Pancreas (β cells)

SSTR2 SST-14 > SST-28

Otak

Pituitary Gland

Pancreas (α cells)

Adrenal Gland

SSTR3 SST-14 > SST-28Otak

Liver

SSTR4 SST-14 > SST-28

Otak

Paru-paru

Hati

Placenta

SSTR5 SST-28 > SST-14

Otak

Pituitary Gland

Pancreas (β and δ cells)

SSTR1 hingga SSTR4 cenderung membentuk kompleks hormon reseptor

dengan hormon SST-14 sedangkan untuk SSTR5 cenderung membentuk

kompleks dengan hormon SST-28. SSTR1 bekerja pada daerah pankreas tepatnya

sel β tempat hormon insulin disekresi sehingga akan menghambat sekresi dan

kerja hormon insulin. SSTR2 berada pada sel α pulau Langerhans pankreas tempat

hormon glukagon disekresi, juga pada kelenjar pituitari dan adrenal. SSTR3

berada pada otak dan liver. SSTR4 berada pada otak, paru-paru, hati dan placenta.

SSTR5 bekerja pada daerah pankreas tepatnya sel β sel tempat hormon insulin

disekresi sehingga akan menghambat sekresi dan kerja hormon insulin dan sel δ

tempat hormon somatostatin disekresi, sehingga akan menghambat sekresi

hormon somatostatin itu sendiri.

Hormon Somatostatin berdasarkan struktur kimianya termasuk peptida

hormon. Tipe mekanisme untuk peptida hormon adalah membran intracelullar

mechanism. Reseptor berlokasi di plasma membran sehingga hormon tidak perlu

masuk dalam sel, tetapi diikat oleh reseptor plasma membran. Aktivasi reseptor

oleh hormon (first messenger) akan menuntun produksi intraseluler second

messanger. Sinyal second messenger ini mengaktivasi senyawa kimia lainya yang

ada di dalam sel untuk memproduksi respon biologis dari sel target. Seperti

hormon protein lainnya, somatostatin disintesis dari molekul prekursor

preprosomatostatin menjadi prosomatostatin. Yang selanjutnya akan mengalami

reaksi enzimatis dengan pembelahan secara proteolitik menjadi 2 bentuk yaitu

somatostatin 14 dan somatostatin 28.

3.2 Mekanisme Reaksi Hormon Somatostatin

Protein G ini diaktifkan oleh sinyal eksternal dalam bentuk ligan ( hormon

SS-14 atau SS-18) atau mediator sinyal yang lain. Pengikatan oleh ligan tersebut

mengakibatkan perubahan konformasi yang mengaktifkan G-protein. Jika suatu

ligan telah dikenali, maka terjadi pergeseran konformasi reseptor yang kemudian

mengaktifkan reseptor (G-Protein). Kemudian ligan akan terlepas secara langsung

dari reseptor. Reseptor yang telah aktif dapat mengaktifkan reseptor yang lainnya

atau kembali ke bentuk yang tidak aktif. Ligan yang mengikat reseptor, mengubah

fungsi reseptor dan memicu respon fisik dapat disebut sebagai Agonist. Interaksi

hormon dengan reseptor pada permukaan sel akan memberikan sinyal

pembentukan senyawa yang disebut sebagai second messenger (hormon sendiri

sebagai first messenger).

Protein G (dalam bentuk Guanosin Triphosfat) yang sudah aktif akan

menuju dan nantinya melekat pada enzim Adenylate Cyclase. Protein G ini adalah

protein G inhibitor yang akan memghambat kerja enzim Adenylate Cyclase

sehingga mencegah terbentuknya cAMP (cyclic Adenosin Monophospat)

sedangkan cAMP adalah second messenger yang nantinya akan memproduksi

respon biologis dari sel. cAMP ini akan mengaktivasi enzim Protein Kinase.

Protein kinase adalah enzim penting dalam metabolisme sel karena

kemampuannya untuk mengatur metabolisme sel dengan fosforilasi enzim

berkomitmen tertentu dalam jalur metabolisme. Hal ini juga dapat mengatur

ekspresi gen tertentu, sekresi seluler, dan permeabilitas membran.

Mekanisme reaksi hormon somatostatin sebagai berikut :Reseptor berada pada membran plasma. Hormon tidak masuk ke dalam sel namun berikatan dengan reseptor membran plasma. Pengaktifan reseptor tersebut oleh hormon (first messenger) mengarahkan pada produksi intraseluler dari second messenger.

Hormon yang telah melekat pada reseptor membentuk kompleks hormon-reseptor dan mengaktifkan lokalisasi membran GDP/GTP yang dikenal sebagai G-protein. Sinyal yang diberikan pada GTP adalah sinyal inhibiting atau sinyal untuk menghambat reaksi pengaktifan adenylate sylase.

Hormon somatostatin akan menginhibisi G-protein (Gα-GTP complex) enzim adenylate cylase sehingga tidak dapat mengarah pada produksi Camp dalam sitosol.

Jika hormon sudah berinteraksi dengan reseptor spesifiknya pada sel-sel

target, maka peristiwa-peristiwa komunikasi intraseluler dimulai. Hal ini dapat

menyebabkan reaksi modifikasi seperti fosforilasi dan dapat mempunyai pengaruh

pada eksrresi gen dan kadar ion.

Dapat dilihat pada skema bahwa nantinya adenilat siklase berperan untuk

mengatalisis ATP menjadi cAMP yang menjadi second messenger untuk

mengatakan protein kinase A yang nantinya berhubungan proses pembentukan

glikogen atau glukosa hingga secara tidak langsung mempengaruhi hormon

insulin dan glukagon.

BAB 3. PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa :

1. Somatostatin adalah hormon peptida yang mengendalikan sistem endokrin dan

berpengaruh terhadap transisi sinyal saraf dan perkembangan sel tubuh..

2. Somatostatin memiliki dua bentuk dari irisan sebuah preprotein. Bentuk

pertama disebut dengan SS 14 dan bentuk kedua disebut dengan SS 28. SS 14

tersusun atas 14 macam asam amino, sedangkan SS 28 tersusun atas 28 macam

asam amino.

3. 5 reseptor hormon somatostatin adalah G-Protein coupled receptor yang terdiri

atas 7 transmembran yang mencakup wilayah alfa heliks, mempunyai sebuah N

terminal ekstraseluler, sebuah C-terminal intraseluler dan terdiri dari 62 sampai

428 asam amino.

4. Hormon somastotatin yang telah melekat pada reseptor inhibitor menghambat

G-Protein untuk bereaksi dengan adenylate sylase sehingga tidak dapat

membentuk cAMP.