Penentuan Daerah Pengikatan PfSPP sebagai Kajian Studi Virtual Screening dan Dinamika Molekul
View/ Open
Date
2019Author
Priambodo, Gani
Wahyudi, Setyanto Tri
Batubara, Irmanida
Kartono, Agus
Metadata
Show full item recordAbstract
Plasmodium falciparum merupakan salah satu spesies nyamuk paling
berbahaya yang membawa parasit protozoa penyebab malaria bernama
Plasmodium. Plasmodium falciparum memiliki protein bernama Plasmodium
falciparum Signal Peptide Peptidase (PfSPP) yang memiliki fungsi penting dalam
sintesis protein untuk kelangsungan hidup Plasmodium di dalam tubuh manusia.
Penghambatan fungsi protein PfSPP untuk menghentikan siklus Plasmodium
dilakukan dengan penambatan (docking) senyawa aktif herbal maupun sintetis
yang dimodelkan dengan suatu simulasi komputer sehingga selain efektif dan
efisien juga dapat menghemat estimasi biaya. Simulasi komputer menggunakan
metode dinamika molekul memiliki keluaran hasil simulasi berupa lintasan
(trajectory) yang mengandung informasi perubahan posisi, kecepatan, sifat
karakteristik sistem serta beberapa aspek mikroskopis lainnya.
Tujuan penelitian ini adalah memperoleh prediksi struktur 3D beserta
daerah pengikatan protein Plasmodium falciparum signal peptide peptidase
(PfSPP) dan kestabilan penambatan senyawa aktif herbal dengan protein
Plasmodium falciparum signal peptide peptidase (PfSPP) sehingga dapat
memprediksi senyawa aktif yang mempunyai potensi sebagai obat antimalaria.
Hasil evaluasi berdasarkan penilaian webserver PDBSUM dan Molprobity
pada model prediksi struktur I-TASSER menunjukkan bahwa struktur model 5
yang dikonstruksi berdasarkan sekuens asam amino dengan entri
Q8IKQ9_PLAF7 dipilih sebagai prediksi struktur dengan kemungkinan yang
paling tinggi sesuai model yang telah ada. Hasil simulasi dinamika molekul pada
model-model prediksi I-TASSER juga menunjukkan struktur model 5 memiliki
kestabilan, kepadatan serta kerapatan yang tinggi sehingga tidak mengalami
perubahan konformasi yang signifikan pada suhu 300 K.
Prediksi daerah pengikatan pada protein PfSPP AutoLigand dari program
AutoDockTools dengan 5 variasi kumpulan titik (fillpoints) untuk mendapatkan 5
daerah pengikatan dengan energi terendah sebagai letak penambatan (docking)
dengan ligan herbal dan sintetis. Dari perhitungan efisiensi ligan seluruh
kompleks diperoleh bahwa makromolekul kompleks protein PfSPP dengan ligan
Harman, Ajoene, Emodin dan Mefloquine memiliki nilai terendah. Hasil simulasi
MM/PBSA pada keempat kompleks didapatkan kompleks PfSPP-Ajoene dan
PfSPP-Mefloquine memiliki energi ikat bebas paling rendah.
Simulasi kestabilan diperoleh dari simulasi dinamika molekul 400ns dua
pasangan kompleks PfSPP-Ajoene dan PfSPP-Mefloquine pada daerah
pengikatan 5. Okupansi ikatan hidrogen juga menunjukkan bahwa pada daerah
pengikatan 5 memiliki residu ikatan hidrogen yaitu Lys-389 yang memiliki
okupansi tinggi dengan daerah pengikatan 5. Ikatan hidrogen Lys-389 dengan
kedua ligan berperan penting dalam mempertahankan kestabilan struktur.