Virtual Screening Senyawa Flavonoid Tanaman Obat Indonesia Sebagai Inhibitor Protein Spike SARS-CoV-2 Pasien Indonesia

Abstract

COVID-19 merupakan penyakit yang disebabkan oleh virus SARS-CoV-2. SARS-CoV-2 memiliki kemiripan dengan virus SARS-CoV dan MERS-CoV. Protein spike, terutama pada bagian receptor-binding domain (RBD) merupakan perantara utama pelekatan virus pada reseptor ACE2 sel inang. Senyawa flavonoid dari tanaman obat diduga berpotensi menghambat infeksi SARS-CoV-2. Penelitian ini bertujuan menapis 308 senyawa flavonoid tanaman obat dari data bank molekul virtual yang memiliki potensi terbaik dalam menginhibisi RBD-Spike (EPI_ISL_576383) menggunakan metode virtual screening melalui analisis energi pengikatan (∆G), konstanta inhibisi (Ki), dan interaksi yang terbentuk berdasarkan farmakokinetik dan toksisitas. Diperoleh 3 senyawa terbaik dalam menginhibisi RBD-Spike yang diprediksi dapat menjadi obat COVID-19. Sophoraisoflavone A, catechin 3-gallate, dan 6,8-diprenylgenistein dapat menghambat RBD-Spike dengan berikatan pada residu asam amino yang menjadi kunci residu RBD-Spike. Sophoraisoflavone A memiliki ∆G -6.8 kkal/mol dengan Ki 10.23 µM, 6,8- diprenylgenistein memiliki ∆G -6.7 kkal/mol dengan Ki 12.11 µM, serta catechin 3-gallate memiliki ∆G -6.6 kkal/mol dengan Ki 14.34 µM.

COVID-19 is a disease that cause by SARS-CoV-2. SARS-CoV-2 has similatities with the SARS-CoV and MERS-CoV. Spike protein, especially in the receptor-binding domain (RBD) mediates virus entry into host cells by binding to ACE2. Flavonoid compounds from medicinal plants were predicted to have the potential to inhibit SARS-CoV-2 infection. This research aims to screen 308 flavonoid compounds of medicinal plants from virtual molecule data banks that have the best potency as RBD-Spike (EPI_ISL_576383) inhibitor using virtual screening method through analysis of binding energy (∆G), inhibition constant (Ki), and interaction formed on the basis of pharmacokinetics and toxicity. There were 3 best compounds to inhibit RBD-Spike which were predicted as COVID-19 drugs. Sophoraisoflavone A, catechin 3-gallate, and 6,8-diprenylgenistein had the ability to inhibit RBD-Spike by binding to amino acid residues that were key residues of RBD-Spike. Sophoraisoflavone A had ∆G -6.8 kcal/mol with Ki 10.23 µM, 6,8- diprenylgenistein had ∆G -6.7 kcal/mol with Ki 12.11 µM, and catechin 3-gallate had ∆G -6.6 kcal/mol with Ki 14.34 µM.