Penelitian ini ditujukan untuk mengidentifikasi protein spesifik yang dapat memperlambat aktivitas protein SOCS (Suppressor of Cytokine Signaling) dalam pemutusan pensinyalan STAT (signal transducers and activators of transcription) sehingga akan mendorong peningkatan efek metabolisme GH (Growth Hormone) dalam meningkatkan pertumbuhan ayam pedaging dan kualitas dagingnya. Karena itu, penting untuk mengidentifikasi berat molekul dan komposisi asam protein SOCS yang bertindak dalam pensinyalan STAT yang diaktifkan oleh GH pada ayam pedaging.
Dengan mengidentifikasi berat molekul dan komposisi asam amino protein SOCS, ada peluang besar untuk membuat protein spesifik yang dapat memperlambat aktivitas protein SOCS dalam pemutusan sinyal pensinyalan STAT. Karena itu, ada peningkatan efek metabolisme GH dalam meningkatkan pertumbuhan ayam pedaging dan kualitas dagingnya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa protein SOCS-1 hadir dalam jaringan hati broiler. Pemeriksaan dengan Western Blot mencatat bahwa berat molekul protein SOCS-1 adalah 98 kDa. Temuan ini menandakan bahwa protein SOCS-1 adalah protein yang berfungsi sebagai umpan balik negatif pada pertumbuhan ayam pedaging melalui hormon pertumbuhan.
Efek metabolik hormon pertumbuhan meliputi peningkatan kecepatan sintesis protein di seluruh tubuh, peningkatan pengangkutan asam lemak dari jaringan lemak, dan peningkatan penggunaan asam lemak sebagai sumber energy. Hormon pertumbuhan diketahui sebagai regulator utama pertumbuhan dan metabolisme dalam tubuh. Terikatnya GH dengan reseptornya dapat mengaktifkan Janus Kinase 2 (JAK 2) dan selanjutnya memfosforilasi tirosin dalam kompleks GH-reseptor-JAK 2.
Tirosin ini kemudian membentuk tempat ikatan untuk sejumlah protein signaling, seperti STAT. Growth hormone diketahui mengaktifkan STATs 1, 3, 5a dan 5b. Protein STAT sitoplasma membentuk suatu kompleks dengan protein STAT lain melalui interaksi tirosin yang mengalami fosforilasi pada domain SH-2, mengadakan translokasi menuju ke nukleus, berikatan dengan DNA dan selanjutnya mengaktifkan transkripsi pada gen sasaran untuk memacu pertumbuhan.
Protein SOCS berperan sebagai negative feedback dalam sel, ekspresinya diinduksi oleh sitokin ataupun hormon dan bekerja menghambat signaling kompleks reseptor yang diaktifkan. Growth Hormone menginduksi ekspresi SOCS-1, -2, -3 dan CIS dalam hepar tikus dengan derajat yang berbeda. Jalur signaling yang terlibat dalam induksi ekspresi SOCS sebagai respon terhadap GH masih belum jelas, namun diperkirakan memerlukan signaling protein STAT.
SOCS-1 dapat berinteraksi langsung dengan JAK. Inhibisi SOCS-1 terhadap aktivitas JAK2 memerlukan interaksi antara domain SH2, SOCS-1 dan JAK2. Diperkirakan regio N-terminal pada domain SH2 bekerja sebagai pseudosubstrat inhibitor JAK2. SOCS-1 akan menghambat fosforilasi tirosil JAK2 dan selanjutnya secara konstitutif akan menghentikan fosforilasi tirosil STAT-5a, pengikatan DNA dan ekspresi gen yang diperantarai STAT-5b.
Kerja SOCS-2 terhadap signaling protein STAT yang diinduksi GH belum diketahui secara jelas. Sedangkan untuk SOCS-3 ternyata diinduksi dengan cepat di dalam hepar oleh GH. Hal ini menunjukkan bahwa SOCS-3 berperan penting dalam terminasi signaling protein STAT. Berbeda dengan SOCS-1, SOCS-3 menghambat JAK2 melalui mekanisme yang memerlukan GHR. Namun, mekanisme terjadinya proses ini belum jelas. Penelitian menggunakan domain sitoplasma tirosil growth hormone receptor (GHR) yang terfosforilasi pada bakteri oleh kinase selain JAK2 menunjukkan bahwa SOCS-3 dan SOCS lain dapat berikatan langsung dengan GHR. Hal ini menunjukkan arti penting penggunaan GHR yang difosforilasi JAK2 dalam menentukan mekanisme penghambatan JAK2 oleh SOCS.
Dengan mengetahui berat molekul dan susunan asam amino protein SOCS ayam pedaging dapat dikembangkan lebih lanjut untuk membuat anti SOCS sintetis. Apabila anti SOCS dapat dibuat, maka terbuka lebar untuk menciptakan ayam pedaging yang pertumbuhannya cepat, sedikit lemak, tinggi protein dan serasa daging ayam kampong. Anti SOCS sintetis nantinya dapat diberikan pada air minum, pakan atau diinjeksikan langsung pada ayam pedaging.
Untuk itu, diperlukan penelitian lebih lanjut untuk membuat protein anti SOCS sintetis dan uji coba pada beberapa hewan ternak sebelum nanti dipatenkan dan digunakan secara masal. Jadi, hasil penelitian ini bisa menjadi awal untuk menciptakan ayam pedaging rasa ayam kampong. (*)
Penulis: Prof. Dr. Anwar Ma’ruf, M.Kes., Drh
Informasi lebih detail dar Riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di :
Anwar Ma’ruf, Nunuk Dyah Retno L, Ratna Damayanti, Nove Hidajati, M. Gandul Atik (2019). SOCS (Suppressor of Cytokine Signaling) protein as material to enhance the effect of growth hormone in broilers. Eurasia J Biosci 13, 701-705 (2019)
