Protein adalah makromolekul vital yang memainkan peran sentral dalam hampir setiap proses biologis di dalam tubuh makhluk hidup. Mulai dari fungsi struktural, regulasi enzim, hingga respons imun, protein sangat menentukan kehidupan. Unit dasar pembangun protein adalah asam amino. Bayangkan asam amino sebagai balok LEGO; hanya dengan menyusun balok-balok ini dalam urutan tertentu, kita dapat membangun struktur protein yang kompleks dan fungsional.
Secara umum, terdapat 20 jenis asam amino standar yang digunakan oleh tubuh manusia untuk sintesis protein. Setiap asam amino memiliki gugus amina ($\text{NH}_2$), gugus karboksil ($\text{COOH}$), atom hidrogen, dan rantai samping (gugus R) yang unik. Keragaman rantai samping inilah yang memberikan sifat kimia yang berbeda-beda pada setiap asam amino, memengaruhi cara mereka berinteraksi satu sama lain.
Ketika dua asam amino bergabung membentuk protein, mereka melakukannya melalui reaksi kondensasi yang menghasilkan ikatan peptida. Reaksi ini menghilangkan satu molekul air ($\text{H}_2\text{O}$) untuk menghubungkan gugus karboksil dari satu asam amino dengan gugus amina dari asam amino lainnya. Inilah inti dari pembentukan rantai polipeptida.
Meskipun istilah utama dalam pembentukan protein adalah kondensasi, konsep adisi dalam konteks biokimia dapat diperluas untuk menggambarkan bagaimana unit-unit molekuler ditambahkan secara bertahap untuk membentuk suatu polimer, meskipun mekanisme kimia dasarnya adalah eliminasi (kondensasi). Secara sederhana, ketika kita berbicara tentang sintesis protein, kita sedang membahas proses adisi asam amino satu per satu, yang pada dasarnya adalah penambahan berulang (polimerisasi adisi).
Dalam biologi molekuler, proses ini terjadi di ribosom. Ribosom membaca cetakan RNA duta (mRNA) dan merekrut tRNA yang membawa asam amino spesifik. Setiap translasi basa kodon pada mRNA menghasilkan penambahan satu unit asam amino baru ke rantai yang sedang tumbuh. Proses penambahan ini memastikan bahwa rantai protein tumbuh secara linier, satu per satu, sesuai dengan instruksi genetik.
Struktur protein tidak hanya ditentukan oleh urutan linear asam amino (struktur primer) tetapi juga oleh pelipatan spasial yang kompleks (struktur sekunder, tersier, dan kuarterner). Urutan asam amino menentukan interaksi gugus R antar rantai samping, seperti ikatan hidrogen, jembatan disulfida, atau interaksi hidrofobik, yang semuanya penting untuk mencapai bentuk tiga dimensi yang fungsional.
Jika proses adisi protein asam amino ini terganggu—misalnya, jika terjadi mutasi genetik yang menyebabkan asam amino yang salah dimasukkan—protein yang dihasilkan mungkin tidak dapat melipat dengan benar. Ketidakmampuan melipat (misfolding) seringkali menyebabkan hilangnya fungsi biologis protein tersebut, yang dapat berujung pada kondisi patologis seperti penyakit Alzheimer atau penyakit sel sabit. Oleh karena itu, akurasi dan keteraturan dalam penambahan setiap unit asam amino sangat krusial untuk kesehatan seluler.
Memahami bagaimana unit-unit dasar ini berpolimerisasi melalui proses yang menyerupai adisi bertahap (meski secara kimiawi melibatkan eliminasi air) sangat fundamental dalam biokimia. Baik itu untuk pemenuhan nutrisi, di mana kita mengonsumsi protein untuk mendapatkan blok bangunan asam amino, maupun dalam rekayasa protein untuk tujuan terapeutik, prinsip dasar protein asam amino adisi tetap menjadi landasan ilmu hayati.