Penapisan Virtual Interaksi Senyawa Fenolik, Alkaloid, Dan Saponin Dengan Reseptor Estrogen Alfa

Abstract

Osteoporosis terjadi pada keadaan ketika resorpsi tulang lebih cepat dibandingkan dengan pembentukan tulang. Hal ini dipicu oleh penurunan produksi hormon estrogen. Penggunaan estrogen sebagai pilihan untuk mengatasi osteoporosis dilaporkan memiliki kemugkinan dapat meningkatkan terjadinya kanker, sehingga penelitian untuk menemukan senyawa anti-osteoporosis yang aman perlu dilakukan. Senyawa fenolik, alkaloid, dan saponin ditemukan berlimpah dalam tumbuhan yang dapat dikonsumsi. Beberapa dari tumbuhan tersebut telah diteliti dan menunjukan aktivitas pencegahan osteoporosis. In silico bearti eksperimen dengan basis komputer yang dapat digunakan untuk menjelaskan mekanisme dari interaksi protein (misalnya antara resptor dengan ligan) dengan mekanisme penambatan yang mengidentifikasi pose pengikatan ligan dengan tepat saat ligan terikat di dalam reseptor dan untuk memprediksikan energi afinitas (ΔG) antara ligan dengan resptor. Teknik ini digunakan sebagai penghubung ke tahap analisis berikutnya dengan waktu dan biaya yang singkat untuk menemukan efektivitas dari senyawa dibandingkan dengan menggunakan teknik in vitro atau in vivo secara langsung. Penelitian ini bertujuan untuk menapis kapabilitas ikatan dari beberapa senyawa fenolik, alkaloid, dan saponin pada estrogen reseptor (ER)-α in silico menggunakan beberapa software seperti Autodock4.2, Ligplot+, dan PyMOL. AutoDock digunakan untuk memperkirakan afinitas senyawa pada reseptor dengan mengkalkulasikan nilai ΔG. Kemudian, Ligplot+ dan PyMol digunakan untuk membuat hipotesis bedasarkan visualisasi 2 dan 3 dimensi. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: struktur makromolekul ER-α (1SJ0), 2 kontrol positif (17-b estradiol dan dienestrol) dan 89 ligan. Sampel ligan terdiri dari 32 senyawa fenolik, 40 senyawa alkaloid, dan 17 senyawa saponin. Hasil penelitian, terdapat beberapa ligan yang memiliki potensi esterogenik. Hal ini dapat dilihat dari nilai ΔG yang berada di bawah nilai ΔG dari kontrol positif diensterol (-9.03 Kkal/mol). Kebanyakan dari ligan terlihat menjanjikan untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai fitoestrogen. Semua kelompok yang diuji memiliki ligan yang berpotensi antara lain pinoresinol dan matairesinol dari kelompok fenolik, jurubine, taxol, emetine dan reserpine dari kelompok alkaloid, dan cucurbitacin E, protopanaxadiol, astragaloside III, dan sarsasapogenin dari kelompok saponin. Visualisasi penambatan menunjukan bahwa nilai ΔG dipengaruhi oleh ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik. Bedasarkan visualisasi fenolik, residu dominan dari ikatan hidrogen biasanya terikat pada sisi yang berlawanan, yaitu posisi 2: GLU 353, LEU 387, ARG 394 — posisi 3: MET 421, GLY 521, HIS 524. Senyawa fenolik yang terikat pada posisi 2 dan 3 dengan jarak 10.78±0.65 Å dari masing-masing gugus OH umumnya memiliki potensi esterogenik. Selain itu diperlukan tahap penelitian berikutnya secara in vitro dan in vivo untuk memastikan hasil interaksi ini menghasilkan efek positif (agonist).