UJI IN SILICO SENYAWA QUINOCIDE SEBAGAI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
UJI IN SILICO SENYAWA QUINOCIDE SEBAGAI LIGAN
PADA RESEPTOR ESTROGEN ALFA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Fenny Marisza Sihaloho
NIM: 138114128
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
UJI IN SILICO SENYAWA QUINOCIDE SEBAGAI LIGAN
PADA RESEPTOR ESTROGEN ALFA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)
Program Studi Farmasi
Oleh:
Fenny Marisza Sihaloho
NIM: 138114128
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2017
i
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Persetujuan Pembimbing
UJI
IIY SILICO
SENYAWA QUIIVOCIDE SEBAGAI LIGAI{
PADA RESEPTOR ESTROGEN ALFA
Skripsi yang diajukan oleh:
Fenny Marisza Sihaloho
NIM: l38ll4l28
Telah disetujui oleh:
Pembimbing Utama
(Enade Perddila Frtyastotro, Ph.D.,Apt)
tanggal 2A Februari 2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Pengesahan Skripsi Berjudul
UJIJtr SIilCO SENYAWA SUTN$CIDE $EBAGAILISAN
PAI}A RESEPTOR ESTROGEN ALFA
Oleh:
Fenny Marisza Sihaloho
NIM:
138114128
Ilipertahankan di hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi
Universitas $anata Dharrna
pada tanggal:02 Maret
2*I7
Mengetahui
Fakultas Farmasi
ffi
Lffi
l**ffi
Aris Widayati, M.Si., Ph.I)., Apt.
Panitia Penguji
Enade Perdana Istyastoilo, Ph.D., Apt.
Maywan Harioilo, Ph.D., Apt.
Damiana Sapta Candrasari, S.Si., M.Sc.
llI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
HALAMAN PERSEMBAHAN
KARYA INI KUPERSEMBAHKAN UNTUK TUHAN YESUS,
KEDUA ORANG TUA, SANAK SAUDARA KELUARGA SIHALOHO
DAN GURNING,
SAHABAT DAN ALMAMATERKU
“See what great love the Father has given us in naming
us the children of God; and such we are. For this
reason the world does not see who we are, because it
did not see who he was.” - 1 John 3:1
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
?ERNYATAAI\ KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini
tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan
dalam kutipan dan daftarpustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiab.
Apabila di kemudian hari ditemukan indikasi plagiarisme dalam naskah ini,
maka saya bersedia menanggung segala sanksi sesuai peraturan perundangtmdangan yang berlaku
Yogy a?,arta, 20 Februa
Fenny
n
2017
za Sihalaho
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama
Ncimor
: Fenny Marisza Sihaloho
Mahasiswa : 138114128
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul ulJji In Silico
senyawa Quinocide sebagai Ligan pada Reseptor Estrogen Alfa' beserta
perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan
dalam bentuk lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan
secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk
kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin saya atau member royolty kepada
saya selama tetap mencanfumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya
Dibuat di Yogyakarta
Pada tangg al 2A F ebraari 2Ol7
Yang menyatakan,
Marisza Sihaloho
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Karena atas
berkat, rahmat, dan cinta kasih-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudul “Uji In Silico Senyawa Quinocide sebagai Ligan pada Reseptor Estrogen
Alfa” sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.) di
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Pada penyusunan naskah, penulis hendak menyampaikan ungkapan
terimakasih kepada banyak pihak yang telah membantu dalam penyusunan naskah
penelitian ini. Ungkapan terimakasih ini disampaikan kepada:
1. Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt. selaku dosen pembimbing yang tiada
henti membimbing, memberikan saran, dan motivasi selama penelitian.
2. Maywan Hariono, Ph.D., Apt. selaku dosen penguji yang memberikan
masukan dan saran pada penelitian ini.
3. Damiana Sapta Candrasari, S.Si., M.Sc. selaku dosen penguji yang
memberikan masukan dan saran pada penelitian ini.
4. Pak Dwi, Pak Sarwanto, dan Pak Narto, selaku karyawan bagian Sekretariat
Fakultas Farmasi yang telah mempermudah dalam urusan berkas-berkas.
5. Kakak Felicia Frauline, S.Farm. (yang sebentar lagi Apt.), yang sudah sangat
sabar memberikan pelajaran dan bantuan selama penelitian berlangsung.
6. Almarhum papah tercinta Bentua Sihaloho yang meskipun sudah tidak ada di
dunia ini, tetapi selalu menjadi sosok yang menginsiprasi dan memotivasi
penyusunan skripsi ini.
7. Untuk mamah terkuat didunia yang sabar memberikan motivasi dan
mengurus segala sesuatu dari saya lahir di dunia hingga saat ini.
8. Keluarga besar tercinta yang selalu memberikan motivasi dan bantuan materil
selama penelitian.
9. Rekan penelitian, Evo, Indra, Donny, Lala, Rency yang senantiasa membantu
menyelesaikan penelitian ini.
10. Sahabat terbaik yang selalu ada dalam suka maupun duka Elwy, Dipta,
Herna, Rere, Eva, dan Kage.
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ll.untuk Dwina Rara Nugratreni,
rner&berikan
tawq
Gayatri Agustin, dan Maulidya yang sudah
$emangatn dukungan, serta doa dari awal hingga akhir.
12. sahabat-sahabat tersayang selama
di puantauan Ruth, Debby, Reni, vhani,
Kenny; Bagag Puki, yang sudah setia menemani dan memberikan semangat
dari awal hingga akhir.
13. Teman-ternan FST 2013 dan selumh angkatan
z}n.
14. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi
ini masih merniliki banyali
kekurangan
sehingga penulis berharap kritik dan saran dari semua pihak. Akhir kata, penulis
berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak terutama di
bidang ilmu farmasi.
enulis
(Fenny
vl11
arrsza Sihaloho)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRAK
Kanker payudara merupakan kanker yang menjadi penyebab kematian
kedua pada wanita di dunia. Reseptor estrogen alfa (REα) yang berikatan dengan
estrogen adalah pemicu proliferasi pada sel kanker payudara, oleh karena itu REα
merupakan salah satu target untuk terapi kanker payudara. Penelitian ini bertujuan
untuk menguji secara in silico kemampuan senyawa quinocide sebagai ligan REα
dan mengetahui pose ikatan quinocide pada REα. Uji in silico dilakukan
menggunakan metode penambatan Penapisan Virtual Berbasis Struktur (PVBS)
dengan protokol Setiawati et al. (2014) yang telah dimodifikasi oleh Istyastono
(2015) dan divisualisasikan dengan PyMol versi 1.8.4.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa senyawa quinocide bukan merupakan
ligan aktif di REα. Tidak terjadi interaksi antara senyawa quinocide dengan
GLY521. Perlu dilakukan modifikasi senyawa agar dapat terjadi interaksi antara
quinocide dengan residu GLY521.
Kata Kunci: Quinocide, kanker payudara, PVBS, reseptor estrogen alfa (REα),
uji in silico
ix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ABSTRACT
Breast cancer is the second major cause of women’s death in the world.
Estrogen receptor alpha (ERα) that binds to estrogen is a trigger of proliferation in
breast cancer cells. Therefore, ERα was one of targets used in breast cancer
therapy. The aim of this study was to carry out in silico test by examining the
ability of the quinocide as a ligand for ERα and to determine the binding pose of
quinocide on ERα. The in silico test was performed using Structure Based Virtual
Screening (SBVS) method utilizing protocol developed by Setiawati et al. (2014)
which had been appended by Istyastono (2015) and visualized by PyMOL version
1.8.4.
The results showed that quinocide inactive ligand for ERα. Quinocide has
no interaction with GLY521. Therefore, the quinocide should be modified into
new model that can interact with GLY521 residues.
Keywords: Quinocide, breast cancer, SBVS, estrogen receptor alpha (ERα), in
silico test
x
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL...........................................................................................i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................iii
HALAMAN PERSEMBAHAN .........................................................................iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .............................................................v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI..............................vi
PRAKATA ..........................................................................................................vii
ABSTRAK ..........................................................................................................ix
ABSTRACT ..........................................................................................................x
DAFTAR ISI .......................................................................................................xi
DAFTAR TABEL ...............................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xiv
PENDAHULUAN ..............................................................................................1
METODE PENELITIAN ....................................................................................3
Bahan ..............................................................................................................3
Instrumentasi ..................................................................................................3
Metode ............................................................................................................3
Pengunduhan struktur senyawa quinocide ................................................3
Preparasi senyawa quinocide secara molekuler ........................................3
Penambatan molekul senyawa quinocide ..................................................3
Analisis hasil..............................................................................................4
Visualisasi .................................................................................................4
HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................................4
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................8
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................9
LAMPIRAN ........................................................................................................10
BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................26
xi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR TABEL
Tabel I.
Data Jalur Persen Kesesuaian Ligan Berdasarkan Pohon
Keputusan ...............................................................................6
xii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Isomer posisi primaquine dan quinocide ................................... 2
Gambar 2.
Analisis dengan pohon keputusan ............................................... 5
Gambar 3.
Visualisasi pose quinocide di REα .............................................. 7
xiii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 1.
DAFTAR LAMPIRAN
Proposal skripsi ................................................................... 11
Lampiran 2.
Script untuk melakukan preparasi ligan quinocide dan untuk
melakukan penambatan ligan quinocide. ............................. 21
Lampiran 3.
Konfigurasi protokol penambatan PLANTS ....................... 24
Lampiran 4.
Shell script untuk analisa pasca penambatan dengan mengacu
decision tree ........................................................................ 25
xiv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PENDAHULUAN
Kanker merupakan penyebab kematian kedua di dunia setelah penyakit
kardiovaskular. Diperkirakan 7,5 juta orang meninggal dunia akibat kanker, dan lebih dari
70% kematian terjadi di negara miskin dan berkembang. Berdasarkan hasil estimasi
provider deteksi dini kanker payudara di Indonesia pada tahun 2013, terdapat 61.682 kasus
kanker payudara. Dengan persentase tiga tertinggi ditempati provinsi Jawa Tengah dengan
11.511 kasus, Jawa Timur 9.688 kasus, dan Jawa Barat 6.701 kasus (Kementerian
Kesehatan Republik Indonesia, 2013).
Dengan pendalaman yang benar mengenai penyebab kanker payudara, target obat
secara molekuler telah dikembangkan dan diujikan sebagai pengobatan dan pencegahan
terhadap kanker payudara (Hollander et al., 2013). Pada penelitian ini dilakukan uji in
silico yang merupakan salah satu metode efektif dan efisien untuk penemuan obat baru.
Selain itu uji ini juga dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya interaksi antara
senyawa dengan molekul target, salah satunya REα (Ekins et al., 2007).
Pada tahun 2012, Anita et al. mengembangkan sebuah protokol penapisan virtual
untuk mengidentifikasi senyawa yang berpotensi sebagai ligan pada reseptor estrogen alfa
dengan hasil nilai enrichment factor 1% (EF1%) sebesar 21,2. Parameter kualitas penapisan
virtual secara obyektif diukur dengan nilai EF1% yang menggambarkan kemampuan
protokol pada validasi retrospektif memilah senyawa aktif dari pengecoh (Anita et al.,
2012; Istyastono, 2013). Nilai EF1% merupakan persentase senyawa aktif (true positive)
yang diidentifikasi saat pengecoh yang teridentifikasi sebagai senyawa aktif (false
positives) sejumlah 1%. Kemudian pada tahun 2013, Radifar et al. mengembangkan
sebuah perangkat lunak PyPLIF (Python-based Protein-Ligan Interaction Fingerprinting)
yang berguna untuk mengetahui interaksi sidik jari antara protein dengan ligan. PyPLIF
melaksanakan interaksi sidik jari dengan mengubah interaksi protein-ligan menjadi
sekumpulan data bit berdasarkan residu yang dipilih dan jenis interaksi (Radifar et al.,
2013). Dalam pengujiannya, validasi PyPLIF menggunakan input protokol penambatan
yang telah dikembangkan Anita et al. (2012) dan nilai EF1% meningkat menjadi 53,84.
Laporan hasil penelitian Istyastono (2013) menunjukan telah dilakukan penapisan
virtual pada 7240 struktur molekul pada ZINC drug database (ZDD) dengan target virtual
dan konfigurasi hasil pengembangan dan validasi Anita et al. (2012) dan Radifar et al.
(2013), didapatkan 60 obat yang beredar di pasar dengan berbagai indikasi sebagai ligan
estrogen reseptor alfa. Salah satu dari ke 60 senyawa obat yang mempunyai indikasi
1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
sebagai ligan estrogen reseptor alfa adalah celecoxib. Celecoxib telah diuji secara in silico
dan ternyata aktif, artinya ini meningkatkan confidence untuk menguji 59 senyawa obat
lainnya (Istyastono et al., 2015). Salah satu senyawa obat yang diuji disini adalah
quinocide (Istyastono, 2013). Quinocide adalah obat 8-aminoquinoline yang memiliki
masa molekul relatif sama dengan primaquine karena keduanya merupakan isomer posisi,
dimana gugus metil pada rantai samping alifatik senyawa quinocide berada pada posisi
empat dan senyawa primaquine pada posisi satu (Gambar 1) (Recht et al., 2014).
Kemudian pada tahun 2014 Setiawati, et al. (2014) mengembangkan protokol
penapisan virtual dan menunjukkan nilai EF1% nya turun drastis menjadi 18,54. Selanjutnya
Istyastono (2015) mengembangkan protokol penapisan virtual dengan menggunakan
metode recursive partition and regression tree (RPART) dan menghasilkan nilai EF
sebesar 247,9. Hal inilah yang menjadi pertimbangan dilakukannya pengujian ulang
terhadap quinocide dengan protokol yang telah dikembangkan oleh Istyastono (2015)
sebelum dilakukan pengujian di laboratorium yang pasti akan menghabiskan biaya yang
tidak sedikit dan waktu yang juga lama.
A
B
Gambar 1. Isomer posisi primaquine dan quinocide
Ket: A= struktur kimia primaquine; B= struktur kimia quinocide
2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
METODE PENELITIAN
Bahan
Penelitian ini menggunakan konfigurasi protokol penambatan (Lampiran 4) yang
telah dikembangkan dan divalidasi oleh Setiawati, et al. (2014), struktur tiga dimensi
quinocide (diperoleh dari zinc.docking.org dengan kode ZINC01682298), perangkat lunak
penambatan PLANTS 1.2 (Korb et al., 2007) untuk simulasi penambatan molekuler,
PyPLIF (Radifar, et al., 2013) untuk identifikasi protein-ligan interaction fingerprint, shell
script yang mengacu decision tree untuk analisis pasca penambatan (Lampiran 5),
Microsoft Excel 2010 untuk mengolah data luaran penambatan dan PyMol 1.8.4 (Lill and
Danielson, 2010) untuk visualisasi pose ikatan quinocide dalam kantung REα.
Instrumentasi
Server Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma dengan alamat IP
103.247.10.66 (pharcomp.web.id) dan Asus-PC dengan spesifikasi: Intel® Core™ i53317U CPU @1.70 GHz, RAM 4.00 GB, 64-bit Operating System, Linux Ubuntu 16.04
LTS.
Metode
Pengunduhan struktur senyawa quinocide
Struktur quinocide diunduh dari zinc.docking.org dengan kode ZINC01682298 dan
disimpan dengan format .mol2. Kemudian nama file diubah menjadi ligand.mol2
(Setiawan dan Istyastono,2015).
Preparasi senyawa quinocide secara molekuler
Struktur quinocide yang telah diunduh dan disimpan dalam format .mol2
dipreparasi dengan menggunakan SPORES (mode: settypes) Setiawati et al. (2014).
Selanjutnya didapat luaran berupa file ligand_spores.mol2 dari preparasi ini yang akan
ditambatkan pada target virtual menggunakan aplikasi PLANTS 1.2.
Penambatan molekuler senyawa quinocide
Luaran dari SPORES (ligand_spores.mol2) ditambatkan menggunakan aplikasi
PLANTS 1.2 dengan konfigurasi mengacu pada protokol (Lampiran 4) yang telah
dikembangkan Setiawati et al. (2014). Pada setiap satu kali penambatan (1 run), dilakukan
tiga kali iterasi penambatan molekuler yang masing–masing menghasilkan 50 pose. Pada
setiap iterasi diambil salah satu pose terbaik dan dilakukan analisis IFP dengan PyPLIF.
Luaran dari setiap run adalah 3 pose berupa skor ChemPLP dan data bitstring PLIF yang
selanjutnya diambil salah satu pose dengan nilai ChemPLP terkecil. Pada penelitian ini
3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
dilakukan seribu kali penambatan yang bertujuan untuk memperoleh data seribu pose
terbaik untuk setiap replikasi yang dilakukan. Data seribu terbaik disimpan dengan nama
all_pyplif.csv. (Setiawati et al., 2014).
Analisis Hasil
Analisis hasil dilakukan menggunakan shell script (Lampiran 5) pada Linux
Ubuntu 16.04 LTS yang mengacu decision tree yang telah dikembangkan oleh Istyastono
(2015). Kemudian dibuat jalur ligan aktif pad.a decision tree tersebut. Setiap jalur yang
dibuat pada decision tree menghasilkan skor persen kesesuaian yang menunjukkan
perbandingan kesesuaian quinocide sebagai ligan REα. Data hasil analisis menampilkan
senyawa quinocide aktif sebagai ligan yang ditunjukkan dengan angka 1 atau tidak aktif
sebagai ligan yang ditunjukkan dengan angka 0.
Visualisasi
Visualisasi pose quinocide dilakukan dengan memilih satu pose replikasi sebagai
perwakilan yang representatif dengan nilai ChemPLP terkecil. Kemudian dibuat visualisasi
pose ikatan antara ligan dan kantung ikatan REα menggunakan perangkat lunak PyMOL
1.8.4.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah senyawa quinocide yang secara
alami merupakan kontaminan dalam preparasi primaquine sebagai obat antimalaria adalah
ligan aktif pada REα berdasarkan protokol yang dikembangkan Setiawati et al. (2014),
serta mengetahui secara atomik pose ikatan quinocide pada kantung ikatan REα. Analisis
pasca penambatan dilakukan dengan menerapkan Recursive Partition and Regression Tree
(RPART). Metode ini merupakan penentu apakah suatu senyawa berperan sebagai ligan
atau pengecoh (decoy).
Hasil analisis berdasarkan pohon keputusan yang dikembangkan oleh Istyastono
(2015) menunjukkan bahwa dari seribu replikasi penambatan, tidak ditemukan satupun
pose yang aktif. Dengan demikian berarti senyawa quinocide tidak berikatan dengan
residu-residu yang berperan penting dalam interaksi ligan-protein pada kantung ikatan
REα, sehingga senyawa quinocide tidak dapat dideteksi sebagai ligan. Selanjutnya
dilakukan pengelompokan data mengikuti aturan decision tree dimana terdapat tujuh jalur
dengan syarat skor ChemPLP dan bitstring penting.
4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 2. Analisis dengan pohon keputusan
Ket: Garis biru menunjukkan alur pembuatan keputusan apakah senyawa merupakan ligan atau pengecoh.
Pose yang digunakan adalah pose yang divisualisasikan
Senyawa uji dapat dikatakan sebagai ligan apabila memenuhi salah satu dari tujuh
jalur deskripsi berikut:
1.
Senyawa berikatan hidrogen dengan GLY420 dan memiliki skor ChemPLP kurang
dari -84,82.
2.
Senyawa tidak berikatan hidrogen dengan GLY420, memiliki skor ChemPLP kurang
dari -118,40 dan berikatan hidrogen dengan GLU353.
3.
Senyawa tidak berikatan hidrogen dengan GLY420 dan GLU353, memiliki skor
ChemPLP kurang dari -118,40 dan berikatan hidrogen dengan LEU387.
4.
Senyawa tidak berikatan hidrogen dengan GLY420, berikatan hidrogen dengan
LEU387 dan ARG394, dan memiliki skor ChemPLP lebih kecil dari -85,23
5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5.
Senyawa tidak berikatan hidrogen dengan GLY420 dan LEU387, berikatan hidrogen
dengan ARG394 dan GLU353, memiliki interaksi non polar dengan MET421, dan
memiliki skor ChemPLP lebih kecil dari -85,23
6.
Senyawa tidak berikatan hidrogen dengan GLY420 dan ARG394, berikatan hidrogen
dengan GLY521 dan ASP351, dan memiliki skor ChemPLP lebih besar dari -118,40.
7.
Senyawa tidak berikatan hidrogen dengan GLY420, ARG394, dan GLY521, berikatan
hidrogen dengan CYS530, memiliki interaksi non polar dengan CYS530, berinteraksi
aromatis muka-muka dan muka-sisi dengan TRP383 dan memiliki skor ChemPLP
lebih besar dari -118,40.
Kemudian hasil dari setiap jalur yang dikelompokkan kemudian dibuat tabel untuk
mengetahui nilai persen kesesuaian quinocide sebagai ligan REα berdasarkan decision tree
dan nantinya hasil dari analisis ini di visualisasikan. Nilai persen kesesuaian didapatkan
berdasarkan banyaknya aturan yang terpenuhi dibagi jumlah seluruh aturan yang ada pada
setiap jalur di decision tree. Berdasarkan persen kesesuaian pada Tabel I, diketahui persen
kesesuaian terendah adalah 25% pada jalur ke-4 dengan jumlah pose yang memenuhi
syarat adalah 34 dan persen kesesuaian yang tertinggi yaitu sebesar 80% pada jalur ke-6
dengan jumlah 1000 pose yang memenuhi syarat. Dari hasil inilah kemudian dapat
diketahui residu-residu penting apa sajakah yang berperan penting dalam interaksi yang
terjadi antara quinocide dan REα. Terdapat empat residu asam amino penting yang
berinteraksi dalam kantung ikatan REα, yaitu ASP351, GLY420, GLY521, dan ARG394.
Tabel I. Data Jalur Persen Kesesuaian Ligan Berdasarkan Pohon Keputusan
% Kesesuaian
Jalur
Terendah
Jumlah yang Memenuhi Syarat
Tertinggi
Terendah
Tertinggi
1
50%
50%
1000
1000
2
33%
33%
1000
1000
3
50%
50%
1000
1000
4
25%
50%
34
966
5
50%
67%
34
966
6
80%
80%
1000
1000
7
63%
63%
1000
1000
6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Gambar 3. Visualisasi pose quinocide di REα
Pada visualisasi pose quinocide (Gambar 3), senyawa quinocide ditunjukkan oleh
struktur berwarna kuning. Interaksi elektrostatik ditunjukkan dengan garis putus-putus
berwarna kuning. Rantai utama ditampilkan dalam mode cartoon sementara residu
ditampilkan dalam mode stick. Lingkaran merah menunjukkan tidak adanya interaksi
hidrogen antara residu GLY521 dengan ligan quinocide, dimana seharusnya menurut
bitstring PLIF yang digunakan dalam pohon keputusan Istyastono (2015), terjadi ikatan
hidrogen antara residu GLY521 dengan ligan quinocide.
Visualisasi pose quinocide dilakukan dengan menggunakan pose replikasi ke 881,
iterasi ke-3 yang memiliki skor ChemPLP terkecil yaitu -86,7941 pada perangkat lunak
PyMOL 1.8.4. Hasil visualisasi menggambarkan interaksi quinocide dengan residu yang
terdapat di kantung ikatan REα, terdapat interaksi elektrostatik antara ligan quinocide
dengan rantai utama protein reseptor (ASP351). Senyawa uji tidak berikatan dengan salah
satu residu (GLY521) yang berperan penting interaksi ligan-protein di kantung ikatan REα,
sehingga senyawa quinocide tidak dideteksi sebagai ligan.
7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
KESIMPULAN DAN SARAN
Senyawa quinocide bukan merupakan ligan aktif dari REα secara in silico
berdasarkan protokol yang dikembangkan oleh Setiawati, et al. (2014) dan analisis pasca
penambatan yang dikembangkan oleh Istyastono (2015). Saran untuk penelitian
selanjutnya perlu dilakukan modifikasi senyawa quinocide agar dapat berinteraksi dengan
residu GLY 521.
8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
DAFTAR PUSTAKA
Anita, Y., Radifar, M., Kardono, L.B.S., Hanafi, M., Istyastono, E.P., 2012. Structurebased Design of Eugenol Analogs As Potential Estrogen Receptor Antagonists,
Bioinformation, 8 (19), 901-906.
Ekins, S., Mestres, J., and Testa, B., 2007. In silico Pharmacology For Drug Discovery:
Methods For Virtual Ligand Screening And Profiling. British Journal of
Pharmacology, 152, 9–20.
Hayashi, S.-I., Eguchi, H., Tanimoto, K., Yoshida, T., Omoto, Y., Inoue, a, Yoshida, N.,
and Yamaguchi, Y., 2003. The Expression And Function Of Estrogen Receptor Alpha
And Beta In Human Breast Cancer And Its Clinical Application. Endocrine-related
cancer, 10 (2), 193–202.
Hollander, P.D., Savage, M.I., Brown, P.H., 2013. Targeted Therapy For Breast Cancer
Prevention. Departement of Clinical Cancer Prevention, 3 (250), 1-11.
Istyastono, E.P., 2013. Aplikasi Penapisan Virtual Pada ZINC Drug Database Guna
Penemuan Senyawa Antagonis Reseptor Estrogen α Baru: Laporan Hasil Penelitian,
Lembaga Penelitian dan Pengembangan Masyarakat, Universitas Sanata Dharma,
Yogyakarta.
Istyastono, E.P., 2015. Employing Recursive Partition And Regression Tree Method To
Increase The Quality Of Structure-Based Virtual Screening In The Estrogen Receptor
Alpha Ligands Identification, Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical
Research, 8(6), 207-210.
Istyastono, E.P., Riswanto, F.D.O., and Yuliani, S.H., 2015. Computer-Aided Drug
Repurposing: A Cyclooxygenase-2 Inhibitor Celecoxib As A Ligand For Estrogen
Alpha , Indones. J. Chem, 15 (3), 274 – 280.
Kementrian Kesehatan Republik Indonesia, 2015. Deteksi Dini Kanker Leher Rahim Dan
Kanker Payudara di Indonesia 2007-2014. Buletin Jendela Data & Informasi
Kesehatan, 13.
Korb, O., Stützle, T., and Exner, T.E., 2007, An Ant Colony Optimization Approach To
Flexible Protein-Ligand Docking, Swarm Intell, 1, 115-134.
Liao, X.H., Lu, D.L., Wang, N., Liu, L.Y., Wang, Y., Li, Y.Q., Yan, T.B., Sun, X.G., Hu,
P., and Zhang, T.C., 2014. Estrogen Receptor Alpha Mediates Proliferation Of Breast
Cancer MCF-7 Cells Via a p21/PCNA/E2F1-dependent Pathway. Febs J, 281, 927–
942.
Lill, M.A., and Danielson, M.L., 2010, Computer-aided Drug Design Platform Using
PyMOL, Journal of Computer-Aided Molecular Design, 25 (1), 13-19.
Radifar, M., Yuniarti, N., and Istyastono, E.P., 2013, PyPLIF: Python-based ProteinLigand Interaction Fingerprinting, Bioinformation, 9 (6), 325-328.
Recht, J., Ashley, E., and White, N., 2014. Safety of 8-Aminoquinoline Antimalarial
Medicines. World Health Organization, (MAY 2014), 1–224.
Setiawan F.F., and Istyastono, E.P., 2015. Uji In Silico Senyawa 2,6Dihidroksiantraquinon Sebagai Ligan Pada Reseptor Estrogen Alfa. Jurnal Farmasi
Sains dan Komunikasi, 12 (2),77-80.
Setiawati, A., Riswanto, F.D.O., Yuliani, S.H., Istyastono, E.P., 2014, Retrospective
Validation of A Structure-Based Virtual Screening Protocol To Identify Ligands For
Estrogen Receptor Alpha and Its Application To Identify The Alpha-Mangostin
Binding Pose, Indo J. Chem, 14(2), 103-108.
9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LAMPIRAN
10
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 1. Proposal skripsi.
UJI IN SILICO SENYAWA QUINOCIDE SEBAGAI LIGAN
PADA RESEPTOR ESTROGEN ALFA
Proposal Skripsi
Diajukan oleh:
Fenny Marisza Sihaloho
NIM: 138113128
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2016
11
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kanker merupakan penyebab kematian nomor 2 di dunia setelah penyakit
kardiovaskular. Diperkirakan 7,5 juta orang meninggal akibat kanker, dan lebih dari 70%
kematian terjadi di negara miskin dan berkembang. Rata-rata jumlah penderita kanker
tertinggi pada perempuan di dunia adalah kanker payudara yaitu 38 per 100.000
perempuan dan kanker leher rahim yaitu 16 per 100.000 perempuan. Sedangkan jumlah
penderita kanker payudara di Indonesia sebesar 40 per 100.000 perempuan dan kanker
leher rahim 17 per 100.000 perempuan. Kanker payudara adalah penyakit di mana sel-sel
payudara menjadi tidak normal dan berkembang biak membentuk sebuah tumor ganas
(Wahidin 2015).
Salah satu faktor yang mempengaruhi terjadinya kanker payudara adalah reseptor
estrogen (RE). Estrogen berfungsi sebagai hormon endokrin yang berdifusi ke dalam
jaringan payudara dan beredar secara sistemik dengan berinteraksi dengan reseptor steroid,
khususnya reseptor estrogen alfa (REα) dan reseptor estrogen beta (REβ). Kedekatan
korelasi antara ekspresi reseptor estrogen alfa dengan proliferasi sel dari kanker payudara
menjadikan REα sebagai target yang sangat potensial untuk terapi kanker payudara (Liao
et al. 2014).
Quinocide atau 1-N-(6-methoxyquinolin-8-yl)pentane-1,4-diamine merupakan
senyawa 8-aminoquinoline yang memiliki struktur molekul relatif sama dengan
primaquine dan digunakan sebagai obat anti malaria. Quinocide adalah kontaminan yang
didapatkan pada proses preparasi primaquine. Baru sedikit kelompok penelitian yang
mampu memisahkan dan mengukur dua obat ini pada preparasi primaquine (Recht et al.
2014).
Uji in silico merupakan salah satu metode yang efektif dan efisien untuk penemuan
obat baru. Selain itu uji ini juga dapat digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya
interaksi antara senyawa dengan molekul target, salah satunya reseptor. Interaksi senyawa
dengan reseptor dapat divisualisasikan dengan metode komputasi dan dapat digunakan
untuk mengetahui pharmacophore dari suatu senyawa (Ekins et al. 2007).
Setiawati et al. (2014) telah mengembangkan sebuah protokol untuk
mengidentifikasi pose ikatan alfa mangostin di kantung ikatan reseptor estrogen alfa dan
analisis pasca penambatan. Selain itu juga telah dikembangkan metode analisis pasca
penambatan untuk menentukan aktif tidaknya suatu senyawa sebagai ligan pada REα
dengan menggunakan metode Recursive Partition and Regression Tree (RPART) untuk
menentukan apakah suatu senyawa merupakan ligan atau senyawa pengecoh berdasarkan
skor penambatan molekuler dan bitstring PLIF.
12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
B. Permasalahan
Sebelumnya telah dikembangkan sebuah protokol untuk mengidentifkasi pose
ikatan alfa mangostin di kantung ikatan reseptor estrogen alfa (Setiawati et al. 2014) dan
analisa pasca penambatan oleh Istyastono (2015). Sejauh pengetahuan penulis, dengan
metode yang ada belum pernah dilakukan uji in silico senyawa quinocide terhadap RE-α
pada kanker payudara, oleh karena itu akan dilakukan uji in silico senyawa quinocide
sebagai ligan pada RE-α dengan menggunakan protokol yang di kembangkan oleh
Setiawati et al. (2014) dan analisa pasca penambatan oleh Istyastono (2015).
C. Urgensi Penelitian
Penelitian ini penting untuk memberi informasi terkait uji in silico senyawa
quinocide terhadap RE-α untuk selanjutnya dapat dikembangkan dalam pengobatan kanker
payudara agar potensi peningkatan penderita kanker payudara di Indonesia dan dunia
berkurang.
D. Luaran Penelitian
Luaran berupa naskah untuk publikasi tentang uji in silico senyawa quinocide sebagai
ligan terhadap reseptor estrogen alfa.
E. Manfaat Penelitian
1. Manfaat teoretis
Memberikan tambahan pengetahuan mengenai ikatan antara quinocide dan
reseptor estrogen alfa, serta kemampuan quinocide sebagai ligan terhadap RE-α
sehingga dapat dijadikan acuan untuk penelitian selanjutnya.
2. Manfaat praktis
Hasil penelitian ini diharapkan mampu digunakan sebagai pengaplikasian dan
pengembangan protokol penambatan virtual sebagai penemuan obat baru.
F. Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk menguji senyawa quinocide sebagai
ligan pada reseptor estrogen alfa secara in silico menurut protokol yang telah
dikembangkan oleh Setiawati et al., (2014) dan metode analisa pasca penambatan oleh
Istyastono (2015).
2. Tujuan khusus
Mengetahui secara atomik pose ikatan quinocide dalam kantung RE-α serta
menguji protokol penambatan virtual yang telah dikembangkan oleh Setiawati et al.,
(2014) dan metode analisa pasca penambatan oleh Istyastono (2015) dalam mengenali
quinocide sebagai ligan pada RE-α
13
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB II
PENELAAHAN PUSTAKA
A. Kanker Payudara
Kanker payudara berasal dari sel payudara yang mengalami proliferasi abnormal.
Penyakit ini dapat ditandai oleh munculnya benjolan, penebalan, atau perubahan
karakteristik kulit di daerah payudara. Kanker payudara invasif dapat dibedakan menjadi 2
subtipe yaitu kanker yang mengekspresikan reseptor estrogen (RE) atau sel kanker RE
positif dan kanker yang tidak mengekspresikan RE atau sel kanker RE negatif (Pinsky et
al. 2001).
Faktor yang paling mempengaruhi risiko terkena kanker payudara adalah jenis
kelamin. Angka kejadian kanker payudara pada wanita lebih tinggi seratus kali lipat
dibandingkan pada pria. Faktor genetik juga memiliki pengaruh yang terbatas tetapi
penting terkait risiko kanker payudara. Hanya 5-6% dari kasus kanker payudara yang
disebabkan oleh keturunan, tetapi sekitar 80% dari pasien dengan kanker payudara turunan
memiliki gen BRCA-1 (BReast CAncer genes 1) dan/atau BRCA-2 (BReast CAncer genes
2) (Pinsky et al. 2001).
Sebagian besar kasus kanker payudara bergantung pada signal yang diterima oleh
reseptor estrogen, maka strategi pengobatan sebagian besar difokuskan dengan memblokir
sinyal yang melewati reseptor estrogen (Chien et al. 2016).
B. Reseptor Estrogen Alfa
Reseptor estrogen merupakan salah satu reseptor intrasel yang terdiri dari dua
isoform yaitu reseptor estrogen alfa dan reseptor estrogen beta yang merupakan G-protein
coupled receptor. Pada kanker payudara, REα berperan dalam proses pembelahan sel,
peningkatan pertumbuhan tumor dan stres oksidatif. Sedangkan REβ berperan dalam
penurunan pembelahan sel yang dipicu oleh REα, dan memicu diferensiasi kelenjar
payudara. Peran penting reseptor estrogen alfa dalam regulasi dan ekspresi jaringan
payudara inilah yang dibutuhkan dalam perkembangan payudara dan aktivasi sinyal
proliferasi pada payudara normal dan payudara yang menderita kanker (Caldon 2014, Ma
and Gollahon 2016) (Serrano et al. 2012).
Overekspresi dari REα sering diamati pada tahap awal kanker payudara. Promotor
spesifik dari gen REα bertanggung jawab untuk transkripsi gen. Selanjutnya, metilasi
promotor gen REα juga berkontribusi terhadap regulasi transkripsi gen. Pada mekanisme
ini ekspresi gen REα dapat memberikan informasi yang berguna untuk deteksi dini dan
kemoprevensi kanker payudara (Hayashi et al. 2003).
14
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
C. Quinocide
Gambar 1. Struktur Senyawa Quinocide
Quinocide adalah isomer posisi dari primaquine yang dikembangkan di bekas Uni
Soviet dan memiliki sifat yang sama. Quinocide ini adalah kontaminan dari sediaan
primaquine tapi tidak terdeteksi selama beberapa dekade. Saat ini sudah ada kelompok
penelitian yang mampu memisahkan dan mengukur kadar quinocide dalam sediaan
primaquine. Jumlah quinocide dalam primaquine pada dua produsen tersebut adalah 2,12%
dan 2,71% (Recht et al. 2014).
D. Uji In Silico
Uji in silico adalah metode yang dapat membantu dalam mengidentifikasi target
obat, mengetahui kemiripan obat dan menganalisis struktur target untuk kemungkinan
mengikat sisi yang aktif lalu menghasilkan molekul diinginkan. Selain itu juga mampu
memprediksi interaksi antar molekul, mengurutkan molekul senyawa berdasarkan afinitas
pengikat, dan lebih mengoptimalkan molekul untuk meningkatkan karakteristik pengikat.
Terminologi in silico di antaranya dikenal sebagai penapisan virtual. Untuk melakukan
penapisan senyawa biologis terhadap milyaran senyawa masih sangat sulit, oleh karena itu
pendekatan secara virtual menjadi alternatif. Karena metode ini relatif lebih cepat bahkan
mampu mengetahui ribuan senyawa dalam satu hari dan bergantung pada senyawa yang
diuji dan kecepatan computer (Shoichet 2004)
Proses penapisan virtual digunakan untuk membantu menemukan senyawa yang
kemungkinan besar berpotensi sebagai obat, dengan membutuhkan waktu yang relatif
singkat. Jika target telah diketahui, algoritma docking dapat digunakan untuk
menempatkan kandidat obat ke dalam sisi aktif dari target seperti enzim atau reseptor.
Interaksi senyawa-senyawa yang telah diikatkan kemudian diurutkan berdasarkan hasil
analisis secara komputasi komponen sterik dan elektrostatiknya (Vyas et al. 2008).
E. Protokol Penambatan Molekuler
Uji in silico untuk aktivitas quinocide pada REα didasarkan pada metode
penambatan Penapisan Virtual Berbasis Struktur (PVBS). Upaya ini dimasukkan prosedur
berulang 1000 kali untuk mengoptimalkan protokol. Modifikasi yang dilakukan pada
penelitian ini menggunakan tiga simulasi penambatan molekuler independen pada setiap
15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
senyawa. Tujuannya adalah agar dapat diperoleh pose penambatan yang lebih banyak
untuk masing-masing senyawa. Senyawa dinyatakan sebagi ligan aktif bila memiliki
afinitas di bawah 1μM. Sementara senyawa pengecoh adalah senyawa-senyawa yang tidak
memiliki afinitas pada konsentrasi >30 μM. Senyawa yang memiliki afinitas di antara 1-30
μM dinyatakan sebagai senyawa marginal (Mysinger et al. 2012).
Istyastono (2015) telah mengembangkan suatu metode analisis pasca penambatan
untuk penentuan aktif tidaknya suatu ligan pada reseptor estrogen alfa. Metode ini
dilakukan dengan menerapkan Recursive Partition and Regression Tree (RPART). Metode
ini menentukan apakah suatu senyawa berperan sebagai ligan atau sebagai senyawa
pengecoh yang didasarkan pada skor penambatan dan bitstring PLIF.
Gambar 2. Pohon keputusan RPART (Istyastono, 2015). Jika jawaban “ya” menuju ke
arah kiri, jika “tidak” ke arah kanan.
16
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tabel I. PLIF bitstring penting menurut decision tree (Istyastono, 2015)
Nomor bitstring
Residu
Jenis interaksi
320
GLY 420
Ikatan hidrogen (protein sebagai akseptor)
242
ARG 394
Ikatan hidrogen (protein sebagai donor)
117
GLU 353
Ikatan hidrogen (protein sebagai akseptor)
411
GLY 521
Ikatan hidrogen (protein sebagai akseptor)
473
CYS 530
Ikatan hidrogen (protein sebagai donor)
105
ASP 351
Interaksi elektrostatik (protein sebagai anion)
201
LEU 387
Ikatan hidrogen (proein sebagai akseptor)
470
CYS 530
Interaksi non polar
170
TRP 383
Aromatis (face to face)
171
TRP 383
Aromatis (edge to edge)
323
MET 421
Interaksi non-polar
F. Landasan Teori
Kanker payudara berasal dari sel payudara yang mengalami proliferasi abnormal.
Penyakit ini dapat ditandai oleh munculnya benjolan, penebalan, atau perubahan
karakteristik kulit di daerah payudara. Kanker payudara invasif dapat dibedakan menjadi 2
subtipe yaitu kanker yang mengekspresikan reseptor estrogen (RE) atau sel kanker RE
positif dan kanker yang tidak mengekspresikan RE atau sel kanker RE negatif. Aktivitas
REα berkaitan erat dengan kanker payudara. Ekspresi REα yang berlebih dapat menjadi
penanda awal terkena kanker payudara.
Quinocide adalah senyawa yang didapatkan dari kontominan sediaan primaquine.
Tujuan digunakannya senyawa quinocide agar ditemukan terapi yang baru dari sebuah obat
non-anti kanker yang memiliki aktivitas antikanker.
Uji in silico merupakan metode eksperimental yang dilakukan dengan dasar ilmu
komputasi. Uji in silico dapat digunakan untuk visualisasi interaksi ligan-reseptor dan
untuk mengetahui pharamacophore dari suatu senyawa. Salah satu aplikasi yang dapat
digunakan untuk melakukan penambatan molekuler adalah PLANTS (Protein-Ligand ANT
System). Pada penelitian ini digunakan protokol penapisan virtual dengan aplikasi
PLANTS versi 1.2 yang telah divalidasi pada penelitian sebelumnya oleh Setiawati et al.,
(2014) dan dilanjutkan dengan analisis pasca penambatan menggunakan protokol yang
divalidasi Istyastono (2015). Untuk mengevaluasi struktur quinocide, maka dilakukan
penambatan molekuler menggunakan perangkat lunak PLANTS 1.2 dengan konfigurasi
berdasarkan Anita et al. (2012).
17
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
G. Hipotesis
Senyawa quinocide merupakan ligan dari reseptor estrogen alfa secara in silico
berdasarkan protokol penambatan yang telah dikembangkan oleh Setiawati et al. (2014)
dan analisis pasca penambatan oleh Istyastono (2015).
18
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan
Pada penelitian ini menggunakan protokol yang telah dikembangkan dan divalidasi
oleh Setiawati, et al. (2014), struktur tiga dimensi Quinocide
(diperoleh dari
zinc.docking.org dengan kode ZINC01682298), perangkat lunak penambatan PLANTS
1.2 (Korb et al. 2006) untuk simulasi penambatan molekuler, PyPLIF (Radifar, et al.,
2013) untuk identifikasi protein-ligan interaction fingerprint, R 3.0.1 (R Development
Core Team 2013) untuk perhitungan dan analisis statistik dan PyMol 1.2rl (Lill dan
Danielson, 2010) untuk visualisasi pose ikatan quinocide.
B. Alat
Server Fakultas Farmasi Universitas Sanata Dharma dengan alamat IP
6103.247.10.66 dengan sistem operasi Ubuntu 12.04 LTS, ASUS Intel® Atom™ CPU
2600 @1.60 GHz, RAM 2.00 GB, 64-bit Operating system, dan sistem operasi Linux
Ubuntu 16.04 LTS.
C. Prosedur penelitian
1. Pengunduhan struktur senyawa quinocide
Struktur quinocide diunduh dari zinc.docking.org dengan kode ZINC01682298
dan disimpan dengan format .mol2.
2. Preparasi senyawa quinocide secara molekuler
Struktur quinocide yang telah diunduh dan disimpan dalam format .mol2,
dipreparasi dengan menggunakan aplikasi SPORES (modul : settypes) agar
selanjutnya dapat digunakan untuk ditambatkan pada target virtual menggunakan
aplikasi PLANTS 1.2.
3. Penambatan molekuler senyawa quinocide
Luaran dari SPORES ditambatkan menggunakan aplikasi PLANTS 1.2 dengan
konfigurasi mengacu pada protokol yang telah dikembangkan Setiawati et al (2014) .
Pada setiap satu kali penambatan (1 run), dilakukan tiga kali iterasi penambatan
molekuler yang masing -masing menghasilkan 50 pose. Pada setiap iterasi diambil
salah satu pose terbaik dan dilakukan analisis IFP dengan PyPLIF. Luaran dari setiap
run adalah 3 pose berupa skor ChemPLP dan data bitstring PLIF yang selanjutnya
diambil salah satu pose dengan nilai ChemPLP terbaik. Pada penelitian ini dilakukan
seribu kali run yang bertujuan untuk memperoleh data seribu pose terbaik untuk setiap
replikasi yang dilakukan (Fraulein 2015).
19
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
D. Analisis Hasil
Analisis hasil dilakukan menggunakan perangkat lunak statistik R versi 3.0.2
(R Development Team, 2015) dan dengan protokol analisis yang telah dikembangan
oleh Istyastono (2015). Hasil penambatan berupa skor ChemPLP dan PLIF bitstring
yang selanjutnya dimasukkan pada decision tree melalui metode RPART dengan
aplikasi statistik R 3.0.2 (R Development Team, 2015). Data dari hasil analisis akan
menampilkan senyawa quinocide aktif sebagai ligan yang ditunjukkan dengan angka
1 atau tidak aktif sebagai ligan yang ditunjukkan dengan angka 0.
Selanjutnya visualisasi pose senyawa quinocide pada reseptor estrogen alfa
menggunakan PyMOL 1.2 (Lill dan Danielson, 2011) dilakukan dengan memilih pose
ikatan dengan kriteria :
1. Pose dengan bitstring 320 aktif dan skor ChemPLP terkecil.
2. Pose dengan skor ChemPLP terkecil.
3. Jika tidak ada pose ikatan yang aktif pada bitstring 320, dipilih pose ikatan dengan
skor ChemPLP terkecil
20
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 2. Script untuk melakukan preparasi ligan quinocide dan untuk melakukan
penambatan ligan quinocide.
#!/bin/sh
> /home/enade/program/PLANTS/SPORES --mode settypes
ligan.mol2 ligan_spores.mol2
> mkdir data_skripsi
> cd data_skripsi
> for i in $(seq 1 1000);
> do
> mkdir replikasi_$i
> cd replikasi_$i
> for j in $(seq 1 3);
> do
> mkdir iterasi_$j
> cd iterasi_$j
>cp/home/enade/program/master_ER/Bioinformation_Anita2012_ERANT/validated/WAT/VS/protein.mol2 .
>cp/home/enade/program/master_ER/Bioinformation_Anita2012_ERANT/validated/WAT/VS/water.mol2 .
>cp/home/enade/program/master_ER/Bioinformation_Anita2012_ERANT/validated/WAT/VS/plants.config .
> cp ../../../ligan_spores.mol2 ligand_input.mol2
/home/enade/program/PLANTS/PLANTS1.2 --mode screen
plants.config
>cp/home/enade/program/master_ER/Bioinformation_Radifar2013_P
yPLIF/SI/config.txt .
>cp/home/enade/program/master_ER/Bioinformation_Radifar2013_P
yPLIF/SI/OHT.mol2 .
>cp/home/enade/program/master_ER/Bioinformation_Radifar2013_P
yPLIF/SI/ER_site.mol2 .
> /home/enade/.pyplif/pyplif.py
> rm protein.mol2 water.mol2 plants.config ligand_input.mol2
config.txt OHT.mol2 ER_site.mol2
21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
> grep "conf_01.mol2" pyplif.csv > iterasi_$j.pyplif.tmp
> echo "iterasi_$j `cat iterasi_$j.pyplif.tmp`" >
iterasi_$j.pyplif.csv
> cd ..
> done
> cat iterasi_1/iterasi_1.pyplif.csv
iterasi_2/iterasi_2.pyplif.csv
iterasi_3/iterasi_3.pyplif.csv > pyplif.tmp
> sort -k3,3n pyplif.tmp | head -1 > pyplif.csv
> cat pyplif.csv >> ../all_pyplif.csv
> cd ..
> tar -zcf replikasi_$i.tar.gz replikasi_$i
> rm -rf replikasi_$i
> done
> for l in $(seq 1 1000)
> do echo $l >> data.lst
> done
> paste data.lst
all_pyplif.csv > data_list_pyplif.csv
> sed "s/results\///g" data_list_pyplif.csv > tmp1.csv
> awk '{print $1","$2","$3","$4","$5}' tmp1.csv
> col1_5.csv
> awk '{print $6}' tmp1.csv | sed "s/0/0,/g" | sed "s/1/1,/g"
> bitstring.csv
> paste -d, col1_5.csv bitstring.csv > data.csv
> awk -F, 'BEGIN {OFS=","};{if($4<-84.82 && $325==1)
hasil="aktif";
> else if($4<-118.40 && $325==0 && $122==1) hasil="aktif";
> else if($4<-118.40 && $325==0 && $122==0 && $206==1)
hasil="aktif";
> else if($4<-85.23 && $325==0 && $247==1 && $206==1)
hasil="aktif";
> else if($4<-85.23 && $325==0 && $247==1 && $206==0 &&
$122==1 && $328==1) hasil="aktif";
22
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
> else if($4>=-118.40 && $325==0 && $247==0 && $416==1 &&
$110==1) hasil="aktif";
> else if($4>=-118.40 && $325==0 && $247==0 && $416==0 &&
$478==1 && $475==0 && $175==1 && $176==1) hasil="aktif";
> else hasil="inaktif"} {print $1,hasil}' data.csv >
analisis_dectree.csv
> rm data.lst all_pyplif.csv data_list_pyplif.csv tmp1.csv
col1_5.csv bitstring.csv
> cd ..
> tar -zcf data_skripsi.tar.gz data_skripsi
> rm -rf data_skripsi
23
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 3. Konfigurasi protokol penambatan PLANTS
# scoring function and search settings
> scoring_function chemplp
> search_speed speed2
# input
> protein_file protein.mol2
> ligand_file ligand_input.mol2
# output
> output_dir results
# write single mol2 files (e.g., for RMSD calculation)
> write_multi_mol2 0
# cluster algorithm
> cluster_structures 50
> cluster_rmsd 1.0
# binding site definition
> bindingsite_center 31.5746 -1.59038 25.5995
> bindingsite_radius 12.8348
# water
> water_molecule 22.565 -0.072 25.818 1 0 1
> water_molecule_definition water.mol2
24
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 4. Shell script untuk analisa pasca penambatan dengan mengacu decision tree.
#!/bin/sh
>
awk
-F,
'BEGIN
{OFS=","};{if($4<-84.82
&&
$325==1)
hasil="aktif";
> else if($4<-118.40 && $325==0 && $122==1) hasil="aktif";
>
else
if($4<-118.40
&&
$325==0
&&
$122==0
&&
$206==1)
&&
$247==1
&&
$206==1)
hasil="aktif";
>
else
if($4<-85.23
&&
$325==0
hasil="aktif";
> else
if($4<-85.23 && $325==0 && $247==1 && $206==0 &&
$122==1 && $328==1) hasil="aktif";
> else if($4>=-118.40 && $325==0 && $247==0 && $416==1 &&
$110==1) hasil="aktif";
> else if($4>=-118.40 && $325==0 && $247==0 && $416==0 &&
$478==1 && $475==0 && $175==1 && $176==1) hasil="aktif";
>
else
hasil="inaktif"}
{print
analisis_dectree.csv
25
$1,hasil}'
data.csv
>
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
BIOGRAFI PENULIS
Fenny Marisza Sihaloho lahir di Pekalongan pada
tanggal 20 Mei 1995. Riwayat pendidikan formal yang telah
ditempuh oleh penulis adalah TK Katolik Santo Yoseph,
Pekalongan (2000-2001), SDN Medono 7, Pekalongan (20012007), SMPN 01 Pekalongan (2007-2010), SMAN 03
Pekalongan (2010-2013). Setamat dari pendidikan SMA,
penulis melanjutkan pendidikan ke jenjang yang lebih tinggi di
Fakultas
Farmasi
Sanata Dharma Yogyakarta. Selama
menjalani perkuliahan, penulis mengikuti kegiatan organisasi
kemahasiswaan seperti DPMF sebagai Anggota Publikasi & Informasi (PI) tahun 20142015 dan kegiatan kemahasiswaan seperti Anggota Publikasi, Dekorasi, dan Dokumentasi
TITRASI tahun 2014 dan 2015, Koordinasi Publikasi, Dekorasi, dan Dokumentasi
Pelepasan Wisuda 2013, dan kegiatan kepanitiaan lainnya.
26