Senyawa Aktif Bahan Alam Sebagai Kandidat Antivirus Covid-19 Menggunakan Studi Penambatan dan Dinamika Molekul

Abstract

Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) adalah virus penyebab Coronavirus 2019 (COVID-19) yang menjadi pusat perhatian global pada tahun 2020. Hingga saat ini, belum ada obat yang terbukti efektif untuk pengobatan atau pencegahan COVID-19. Kajian pengembangan inhibitor virus dilakukan dengan metode virtual screening dan simulasi molecular docking. Enam protein esensial yang berperan dalam perkembangan virus, seperti protein 3CL-Pro, PL-Pro, Helikase, Protein N, E, dan M digunakan sebagai protein target. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan model interaksi ligan senyawa alam aktif terhadap protein reseptor yang dikode oleh genom SARS-CoV-2 dan energi ikat bebasnya sehingga dapat mengusulkan senyawa aktif dari produk alam yang berpotensi sebagai obat untuk COVID-19. Autodock Vina, Autodock 4.2, PSOVina, dan Amber20 digunakan dalam penelitian ini. Berdasarkan nilai energi ikat bebas dan interaksi protein-ligan, diperoleh kandidat senyawa dengan nilai terbaik untuk setiap protein target. Korilagin (-14,42 kkal/mol), Skutelarein 7-rutinosida (-13,2 kkal/mol), Genistein 7-O-glukuronida (- 10,52 kkal/mol), Basa Biflavonoid-flavon + 3O dan basa flavanon + 2O + 1MeO (- 11 ,88 dan -9,61 kkal/mol), dan Enoksolon (-6,96 kkal/mol) memiliki nilai energi bebas terbaik pada setiap protein target yang menunjukkan bahwa senyawa tersebut berpotensi sebagai inhibitor protein virus untuk diteliti lebih lanjut. Penelitian ini terbatas pada simulasi komputer, dimana hasil yang diperoleh masih berupa prediksi. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk menguji aktivitas ligan terpilih yang memiliki nilai energi bebas terendah dari keenam protein target. Pada uji stabilitas dengan simulasi dinamika molekul, kompleks 3CL-Pro – Korilagin merupakan kompleks yang paling stabil dibandingkan kompleks lainnya, sehingga korilagin merupakan senyawa yang paling direkomendasikan untuk diteliti lebih lanjut.

Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is the virus that causes Coronavirus 2019 (COVID-19) which has become the center of global attention in 2020. To date, there has been no proven effective drug for the treatment or prevention of COVID-19. A study on the development of inhibitors for this virus is carried out using virtual screening and molecular docking simulation methods. Six essential proteins that play a role in virus development, such as 3CL-Pro, PL-Pro, Helicase, N, E, and M protein were used as protein targets. The purpose of this study was to obtain a model of ligands interactions of active natural compounds against the receptor protein encoded by the SARS-CoV- 2 genome and their free binding energy so that it can propose active compounds from natural products that have potential as a drug for COVID-19.Autodock Vina, Autodock 4.2, PSOVina, and Amber20 were used in this study. Based on the value of free binding energy and protein-ligand interactions, the candidate compounds with the best value are obtained for each target protein. Corilagin (-14,42 kcal/mol), Scutellarein 7-rutinoside (-13,2 kcal/mol), Genistein 7-O-glucuronide (-10,52 kcal/mol), Biflavonoid-flavone base + 3O and flavanone base + 2O + 1MeO (-11,88 and -9,61 kcal/mol), and Enoxolone (-6,96 kcal/mol) has the best free energy value at each protein target indicating that the compound has the potential as a viral protein inhibitor for further investigation. This research is limited to computer simulations, where the results obtained are still a prediction. Further research is needed to test the selected ligand activity, which has the lowest free energy value of the six target proteins. In the stability test with molecular dynamics simulation, the 3CL-Pro- Corilagin complex was the most stable complex compared to other complexes, so that it was the most recommended compound for further investigation.