Klasifikasi Senyawa Aktif Tanaman Obat Anti Diabetes Melitus Tipe 2 dengan Pendekatan Penambatan Molekuler
View/ Open
Date
2017Author
Wulandya, Siti Arni
Afendi, Farit Mochamad
Sumaryada, Tony Ibnu
Metadata
Show full item recordAbstract
Diabetes melitus tipe 2 merupakan penyakit gangguan fungsi protein yang
disebabkan karena tubuh tidak mampu menggunakan produksi insulin dengan
efektif. Pengobatan untuk penyakit diabetes melitus tipe 2 selama ini menggunakan
obat-obatan kimia (sintetis) yang bekerja dengan konsep one drug-one target. Obat
kimia sintesis semacam ini sering menimbulkan efek samping bagi protein lain
dalam tubuh manusia, sehingga obat dengan lebih dari satu efek farmakologis
(multi components-network target) akan lebih sesuai untuk menangani penyakitpenyakit
metabolik degeneratif ini. Salah satu jenis obat bekerja dengan konsep
multi components-network target ini adalah jamu tradisional Indonesia yang
tersusun oleh berbagi jenis tanaman yang mengandung banyak senyawa.
Kemampuan ini yang menyebabkan jamu direkomendasikan untuk pengobatan
penyakit metabolik degeneratif yang melibatkan kompleks protein dalam tubuh
manusia.
Penelitian ini berfokus pada 287 senyawa yang terdapat pada 4 tanaman obat
penyusun ramuan jamu antidiabetes melitus tipe 2 yaitu tanaman Pare (Momordica
charantia), Sembung (Blumea balsamifera), Bratawali (Tinospora crispa) dan Jahe
(Zingiber officinale) serta 3 protein signifikan diabetes melitus tipe 2 dalam tubuh
manusia yaitu PTH (Parathyroid hormone), PPARG (Peroxisome proliferator
activated-receptor gamma) dan PPARA (Peroxisome proliferator activatedreceptor
alpha). Penelitian ini merupakan pendekatan komputasi yang bertujuan
untuk melihat karakteristik senyawa dari tanaman obat anti diabetes melitus tipe 2
dengan ketiga protein signifikan. Karakteristik senyawa yang diamati merupakan
hasil penambatan molekuler antara ligan senyawa dengan reseptor protein target.
Pemodelan klasifikasi dengan bantuan analisis diskriminan digunakan untuk
memperoleh model yang dapat membedakan dengan tegas karakteristik senyawasenyawa
yang menargetkan protein signifikan DM tipe 2 dengan senyawa-senyawa
yang tidak menargetkan protein signifikan DM tipe 2. Permasalahan data tidak
seimbang diawal proses klasifikasi diatasi dengan melakukan praproses klasifikasi
pada level data dengan bantuan metode SMOTE (Synthetic Minority Over-sampling
Technique).
Model klasifikasi dengan SMOTE memiliki kemampuan untuk
mengklasifikasikan amatan minoritas dengan lebih baik. Kesimpulan ini ditandai
dengan persentase nilai kepekaan dan kekhususan yang cukup seimbang yaitu
41.67% dan 50% untuk protein target PTH, 10% dan 57.14% untuk protein target
PPARA serta bernilai 85.71% dan 70% pada protein target PPARG. Hasil
klasifikasi menunjukkan bahwa senyawa yang diprediksi dapat menargetkan
proterin target PTH, PPARA dan PPARG secara bersama-sama antara lain senyawa
Aframodial dan alpha-Linalool yang berasal dari tanaman jahe. Pada penambatan
dengan protein target PTH, senyawa 1-(3,4-Dihydroxyphenyl)-7-(4-
hydroxyphenyl)-3,5-heptanediol;(5RS)-form,3-Ketone,3'-Me ether dari tanaman
jahe memiliki tingkat kemiripan sebesar 80% dengan senyawa obat sintetis
Cinacalcet hydrochloride pada residu penambatan Glu-53, Leu-42, Met-49 dan
Arg-56. Pada penambatan dengan protein target PPARA, senyawa beta-Santalol
dari tanaman jahe dan senyawa Kuguacin M dari tanaman pare memiliki persentase
kemiripan binding sites dengan ligan alami protein tersebut sebesar 62.50% pada
residu asam amino Tyr-464, Phe-273, Cys-276, Ser-280, His-440 dan Thr-279.
Pada penambatan dengan protein target PPARG, senyawa Aframodial dari tanaman
jahe memiliki kemiripan binding sites dengan ligan alami protein tersebut sebesar
60% pada residu asam amino Phe-282, Cys-285, Arg-288, Ile-326, Leu-330 dan
Met-364.