Analisis Kestabilan Interaksi Hormon Inkretin GLP-1 (Glucagon Like Peptide 1) dan Mutannya dengan Reseptor GLP-1R.
View/ Open
Date
2017Author
Roslia, Ajeng Widya
Sumaryada, Tony Ibnu
Wahyudi, Setyanto Tri
Kartono, Agus
Metadata
Show full item recordAbstract
Pemahaman mengenai kestabilan interaksi antara 2 protein (ligan-reseptor)
sangat penting dilakukan sebagai dasar modifikasi protein khususnya pada bidang
protein engineering dan drug design. Protein GLP-1 (Glucagon Like Peptide 1)
merupakan hormon inkretin alami yang sangat potensial untuk dikembangkan
sebagai salah satu agen alternatif pengobatan diabetes mellitus tipe 2 (DM tipe 2).
Interaksi antara GLP-1 dengan GLP-1R dapat menstimulasi sekresi insulin di dalam
tubuh. Exenatide dan liraglutide merupakan jenis analog GLP-1 sintetik yang telah
berhasil digunakan sebagai agen penyembuhan DM tipe 2.
Penelitian ini dilakukan untuk memahami interaksi yang terbentuk antara
protein GLP-1 dengan GLP-1R melalui simulasi komputasi dinamika molekuler.
Interaksi jembatan garam meliputi interaksi elektrostatik dan ikatan hidrogen yang
terbentuk antara protein ligan dengan reseptor merupakan faktor penting yang
mempengaruhi kestabilan interaksi protein. Analisis jembatan garam memberikan
peluang untuk mengidentifikasi residu-residu yang berpotensi untuk dilakukan
mutasi dalam rangka meningkatkan kestabilan interaksi protein. Perhitungan energi
bebas solvasi dilakukan untuk memprediksi calon mutan terbaik menggunakan
pendekatan perturbasi energi bebas dengan paradigma dual topologi (vacuum dan
aqua). Perhitungan energi ikat (binding energy) antara ligan dengan reseptor
dilakukan menggunakan metode MMPB/GBSA.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa terdapat 2 jembatan garam penting yang
terbentuk antara protein GLP-1 dengan reseptor GLP-1R. Analisis energi
elektrostatik dan ikatan hidrogen (okupansi) pada jembatan garam menunjukkan
bahwa salah satu jembatan garam berpotensi untuk dilakukan mutasi. Pemilihan
calon mutan dilakukan berdasarkan jenis kelompok residu asam amino. Prediksi
perhitungan energi bebas solvasi sesuai dengan simulasi dinamika molekuler yang
menunjukkan bahwa salah satu mutan memiliki kestabilan interaksi yang lebih baik
dari wild type GLP-1. Hal ini ditunjukkan oleh analisis parameter konformasi
(RMSD, RMSF , dan jari-jari girasi), SASA, dan energi ikat mutan yang cukup baik
jika dibandingkan dengan protein wild type dan analog GLP-1.