hubungan kuantitatif struktur aktifitas senyawa

advertisement
UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR AKTIFITAS
SENYAWA NITRASI ETIL P -METOKSISINAMAT
TERHADAP AKTIVITAS ANTI TUBERKULOSIS
MELALUI PENDEKATAN HANSCH SECARA
KOMPUTASI
SKRIPSI
MAZAYA FADHILA
1111102000079
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
PROGRAM STUDI FARMASI
JAKARTA
2015
UIN SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
HUBUNGAN KUANTITATIF STRUKTUR AKTIFITAS
SENYAWA NITRASI ETIL P -METOKSISINAMAT
TERHADAP AKTIVITAS ANTI TUBERKULOSIS
MELALUI PENDEKATAN HANSCH SECARA
KOMPUTASI
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Farmasi
MAZAYA FADHILA
1111102000079
FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
PROGRAM STUDI FARMASI
JAKARTA
2015
vi
iv
v
ABSTRAK
Nama
Program Studi
Judul
: Mazaya Fadhila
: Farmasi
: Hubungan Kuantitatif Struktur Aktifitas Senyawa Nitrasi
Etil P -Metoksisinamat Terhadap Aktivitas Anti
Tuberkulosis Melalui Pendekatan Hansch Secara
Komputasi.
Senyawa etil p -metoksisinamat (EPMS) telah dilaporkan aktif menghambat
virulensi Mycobacterium tuberculosis H37Ra, H37Rv, dan isolat klinik pasien
resisten MDR (Multidrug Resistant) dengan konsentrasi hambat minimum 242485 μM. Salah satu reseptor yang berperan dalam pengobatan tuberkulosis adalah
InhA, suatu enzim yang berperan dalam pembentukan asam lemak
Mycobacterium tuberculosis. Dalam penelitian ini, dianalisa hubungan kuantitatif
struktur dan aktifitas senyawa turunan asam sinamat dan EPMS terhadap aktifitas
anti tuberkulosis menggunakan metode Hansch, selanjutnya penambatan molekul
senyawa nitrasi EPMS dengan reseptor inhA menggunakan perangkat lunak
Autodock Vina. Visualisasi menggunakan Autodocktools, Pymol, dan LigPlot.
Persamaan HKSA Hansch yang diperoleh dari turunan EPMS terhadap aktivitas
anti tuberkulosis adalah Log MIC = -0.2909 LogP + 1.6411 LogCPSA - 0.1497
Log sterik - 0.3491. Hasil penambatan molekul terbaik, dengan affinitas -11.2
kcal/mol, adalah 4-nitrophenyl 4-coumarate yang mengikat 6 asam amino yaitu
Ser94, Gly96, Thr39, Ile15, Gly14, dan Val65. Hal ini membuktikan bahwa
senyawa nitrasi EPMS aktif dan efektif sebagai anti tuberkulosis.
Kata kunci : nitrasi EPMS, turunan asam sinamat, inhA, HKSA, penambatan
molekul,
vi
ABSTRACT
Name
Program Study
Title
: Mazaya Fadhila
: Pharmacy
: The Quantitative Structure and Activity Relationship of
Etil P -Metoksisinnamic Nitration To Anti Tuberculosis
Activity By Hansch Method Computationally
Etil p -metoksisinnamic (EPMS) has reported active inhibit Mycobacterium
tuberculosis H37Ra, H37Rv, and clinical isolate of MDR (Multidrug Resistant)
patient‘s virulence with minimum inhibit concentration 242-485 μM. One of kind
receptor that act in tuberculosis is InhA, an enzyme that act in production of
Mycobacterium tuberculosis‘s fatty acid. This research analyze the quantitative of
structure and activity relationship of cinnamic acid derivates and EPMS to anti
tuberculosis activity used Hansch method, and continued by molecular docking
EPMS nitration to inhA receptor by AutoDock Vina. Then, visualization by
AutoDock Tools, PyMol, and LigPlot. The Hansch QSAR‘s regression collected
from EPMS derivates as anti tuberculosis activity is Log MIC = -0.2909 LogP +
1.6411 LogCPSA - 0.1497 Log sterik - 0.3491. The best docking result, with
affinity -11.2 kcal/mol, is 4-nitrophenyl 4-coumarate that binded to 6 amino acid,
those were Ser94, Gly96, Thr39, Ile15, Gly14, and Val65. This proved that EPMS
nitration active and effective as anti tuberculosis.
Key Words : EPMS, cinnamic acid derivates , inhA, QSAR, Molecular docking,
Autodock Vina
vii
KATA PENGANTAR
‫بسم هللا الر حمن الر حيم‬
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis sampaikan ke hadirat Allah
SWT yang telah memberikan taufik dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini yang berjudul: ―Hubungan Kuantitati Struktur Aktifitas
Senyawa Nitrasi Etil P –Metoksisinamat Terhadap Aktivitas Anti Tuberkulosis
Melalui Pendekatan Hansch Secara Komputasi‖.
Skripsi ini merupakan hasil perjalanan studi selama kuliah di Fakultas
Kedokteran dan Ilmu Kesehatan konsentrasi Farmasi Universitas Islam Negeri
Syarif Hidayatullah Jakarta yang disusun untuk memenuhi syarat terakhir
perkuliahan dalam rangka memperoleh gelar Sarjana Farmasi. Banyak pihak yang
telah membantu dan memberikan dorongan yang sangat besar selama penelitian
dan penyusunan skripsi ini.
Penghargaan dan ucapan terimakasih yang tulus dan tak terhingga
disampaikan penulis kepada:
1.
Bapak Supandi, M.Si, Apt., selaku pembimbing pertama dan Ibu Ismiarni
Komala, M.Sc., Ph.D., Apt., selaku pembimbing kedua, yang memiliki andil
besar dalam proses penelitian dan penyelesaian tugas akhir saya ini,
senantiasa meluangkan waktu dan tenaga untuk memberikan arahan dan
petunjuk serta dorongan sehingga penelitian dan penyusunan skripsi ini dapat
terselesaikan dengan baik. Semoga segala bantuan dan bimbingan bapak
mendapat imbalan yang lebih baik di sisi-Nya.
2.
Bapak Arief Sumantri SKM, M.Kes., Apt., selaku Dekan Fakultas
Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah
Jakarta.
3. Bapak Drs. Umar Mansur, M.Sc., Apt., selaku ketua Program Studi Farmasi
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta.
4.
Ibu Ofa Suzanti Betha M.Si Apt. selaku sekretaris Program Sudi Farmasi
Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta.
viii
5.
Ibu Dr. Dra. Delina Hasan M.Kes Apt. selaku pembimbing akademik yang
telah banyak memberikan nasihat dan saran.
6.
Seluruh staf pengajar Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan khususnya
staf pengajar Prodi Farmasi yang telah memberikan ilmu kepada penulis.
7.
Bapak Andrianopsyah Mas Jaya Putra, M.Sc., yang telah banyak memberikan
masukan dan arahan terkait penelitian yang penulis lakukan.
8.
Keluarga tercinta, papa, mama, kakak, kakek, nenek, adik, om dan tante, yang
senantiasa menyertai setiap langkah penulis dengan cinta dan kasih, tulus dan
ikhlas menyayangi, selalu mendoakan, membantu dan memberikan dorongan
spiritual dan material.
9.
Sahabatku tersayang,
Tari, Dini, Fitri, Firda, Nurul, Deni, yang selalu
bersama sama melangkah dan berjuang untuk menjadi pribadi yang sukses
dan berhasil. Serta tak bosan dan sabar dalam menghadapi curhatan penulis
dalam penyelesaian skripsi ini.
10. Rekan satu tim Docking, Eko, Wahidin, Acad, Haidar, kak Fikri, yang selalu
dengan sabar hati membantu penulis dalam mempelajari program-program
komputer, berbagi jurnal dan masukan lainnya.
11. Serta rekan rekan seperjuangan Farmasi 2011, khususnya kelas AC tercinta.
Terima kasih kepada teman-teman yang selalu bersedia diminta bantuannya
dalam penyelesaian skripsi ini dan selama empat tahun berbagi suka dan
duka.
12. Setiap orang yang menanyakan, gimana skripsi, kapan wisuda dengan bangga
penulis katakan akhirnya telah terselesaikan.
Dengan segala kemampuan dan keterbatasan yang ada, penulis menyadari
sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini. Oleh
sebab itu dengan keterbukaan penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun.
ix
Akhirnya, semoga Allah SWT memberikan taufik dan hidayah-Nya kepada
semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan skripsi ini dan semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan di bidang
farmasi khususnya dan bidang lain yang ada kaitannya pada umumnya.
Jakarta, 26 Mei 2015
Penulis
x
xi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINILITAS ........................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ..................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ........................................................................ v
ABSTRAK ...................................................................................................................... vi
ABSTRACT ................................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................................. viii
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ILMIAH ............................................... xi
DAFTAR ISI .................................................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................................ xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................................... 3
1.3 Hipotesis...................................................................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................................................ 3
1.5 Manfaat Penelitian ...................................................................................................... 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 4
2.1. Etil-p-Metoksisinamat (EPMS) ................................................................................. 4
2.2. Mycobacterium tuberculosis...................................................................................... 4
2.2.1 Karakteristik Bakteri .................................................................................... 4
2.2.2 Asam Mikolat ............................................................................................... 6
2.2.3 inhA .............................................................................................................. 7
2.3. Tuberkulosis .............................................................................................................. 7
2.3.1 Definisi ......................................................................................................... 7
2.3.2 Patofisiologi ................................................................................................. 7
2.3.3 Gambaran Klinis .......................................................................................... 8
2.4. Isoniazid..................................................................................................................... 8
2.4.1 Efek Antibakteri ........................................................................................... 9
2.4.2 Mekanisme Kerja ......................................................................................... 9
2.4.5 Resistensi .................................................................................................. 10
2.5. Hubungan Kuantitatif Struktur Aktifitas (HKSA)................................................... 10
2.6. Model HKSA Pendekatan Hansch .......................................................................... 11
2.6.1 Parameter Sifat Kimia Fisika dalam HKSA Model Hansch ...................... 11
2.6.2 Analisis Statistik dalam HKSA Model Hansch ......................................... 12
2.7. Penambatan Molekuler ............................................................................................ 12
2.8. Interaksi ikatan ........................................................................................................ 12
2.8.1 Ikatan Ion ................................................................................................... 13
2.8.2 Ikatan Hidrogen .......................................................................................... 13
2.8.3 Interaksi Van Der Waals ............................................................................ 14
2.8.4 Interaksi Dipol-Dipol ................................................................................. 14
2.8.5 Ikatan Kovalen ........................................................................................... 14
xii
BAB 3 METODE PENELITIAN ................................................................................. 16
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................................... 16
3.1.1 Tempat.................................................................................................................... 16
3.1.2 Waktu ..................................................................................................................... 16
3.2 Alat ............................................................................................................................ 16
3.2.1 Perangkat Keras ......................................................................................... 16
3.2.2 Perangkat Lunak......................................................................................... 16
3.3 Bahan ........................................................................................................................ 16
3.3.1 Struktur Nitrasi EPMS ............................................................................... 16
3.3.2 Struktur Tiga Dimensi inhA ....................................................................... 17
3.4 Cara Kerja ................................................................................................................. 17
3.4.1 Hubungan kuantitatif struktur aktifitas model Hansch .............................. 17
3.4.1.1 Pemilihan Deskriptor.............................................................. 17
3.4.1.2 Training Set, Test Set dan Sampel Set.................................... 17
3.4.1.3 Menyingkirkan Outlier ........................................................... 21
3.4.1.4 Menilai Kualitas Persamaan HKSA ....................................... 21
3.4.2 Penambatan Molekul dengan Autodock Vina............................................ 21
3.4.2.1 Penyiapan struktur molekul resptor inhA ............................... 21
3.4.2.2 Optimasi Molekul ................................................................... 21
3.4.2.3 Menentukan Lokasi Penambatan Molekul – Ligan ................ 21
3.4.2.4 Penyiapan Struktur Tiga Dimensi (3D) Ligan ....................... 21
3.4.2.5 Optimasi Ligan ....................................................................... 22
3.4.2.6. Penambatan Molekul ............................................................. 22
3.4.2.7 Visualisasi Hasil Penambatan Molekul .................................. 22
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 23
4.1 Hubungan Kuantitatif Struktur Aktifitas Model Hansch ........................................ 23
4.1.1 Pemilihan Deskriptor ................................................................................ 23
4.1.2 Training Set............................................................................................... 23
4.1.3 Test Set ..................................................................................................... 25
4.1.4 Sample Set ................................................................................................ 26
4.2 Penambatan Molekul dengan Autodock Vina.......................................................... 27
4.2.1 Penyiapan Ligand ..................................................................................... 27
4.2.2 Penyiapan Reseptor................................................................................... 28
4.2.3 Penambatan Molekular ............................................................................. 29
4.2.4 Visualisasi Hasil Penambatan Molekul .................................................... 31
BAB 5 PENUTUP ....................................................................................................................36
5.1 KESIMPULAN ........................................................................................................ 36
5.2 SARAN .................................................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 37
LAMPIRAN ................................................................................................................... 40
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Etil p-metoksisinamat................................................................................... 4
Gambar 2. Mycobacterium tuberculosis ........................................................................ 5
Gambar 3. NAD+ ........................................................................................................... 27
Gambar 4. 4-nitrophenyl 4-coumarate-NAD+ .............................................................. 27
Gambar 5. Reseptor 1ZID .............................................................................................. 28
Gambar 6. Perbandingan hasil Visualisasi 4-nitrophenyl 4-coumarate dengan PyMol
(kiri) dengan LigPlot (kanan) ...................................................................... 32
xiv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Senyawa Training Set ...................................................................................... 17
Tabel 2. Senyawa Test Set .............................................................................................. 18
Tabel 3. Senyawa Sample Set ........................................................................................ 19
Tabel 4. Hasil HKSA Training set ................................................................................. 23
Tabel 5. Hasil HKSA Test Set ........................................................................................ 24
Tabel 6. Hasil HKSA Sample Set ................................................................................... 25
Tabel 7. Hasil Penambatan Molekular Sampel Uji ........................................................ 29
Tabel 8. Hasil Visualisasi Senyawa Uji dengan LigPlus ............................................... 30
Tabel 9. Perbandingan Hasil Penambatan Molekular dengan HKSA Sampel .............. 33
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Alur Penelitian ...................................................................................... 38
Lampiran 2. Prosedur Kerja
.................................................................................. 39
Lampiran 3. Hasil Penambatan Molekuler Dengan Autodockvina beserta
Visualisasi Dengan Pymol (Kiri), dan Ligplot (Kanan) ...................... 59
Lampiran 4. Reseptor inhA yang Diunduh ............................................................... 66
xvi
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Etil p-metoksisinamat (EPMS) adalah salah satu senyawa yang digunakan
sebagai dasar senyawa tabir surya yaitu pelindung kulit dari sengatan sinar
matahari. Etil p-metoksisinamat termasuk dalam golongan senyawa ester yang
mengandung cincin benzena dan gugus metoksi yang bersifat nonpolar dan juga
gugus karbonil yang mengikat etil yang bersifat sedikit polar sehingga dalam
ekstraksinya dapat menggunakan pelarut-pelarut yang mempunyai variasi
kepolaran yaitu etanol, etil asetat, metanol, air, dan heksana (Firdausi, 2009).
Etil p-metoksi sinamat telah dilaporkan memiliki aktifitas larvicidal,
nematicidal, antifungi, dan antikarsinogenik, serta menghambat aktifitas enzim
monoaminoksidase. Senyawa EPMS dilaporkan dapat menghambat virulensi
Mycobacterium tuberculosis H37Ra, H37Rv, dan isolat klinik pasien resisten
MDR (Multidrug Resistant) dengan konsentrasi hambat minimum 242-485 μM.
Sehingga menjadi pedoman dalam merancang senyawa baru dengan senyawa
penuntun EPMS sebagai antituberkulosis yang potensial ( Laksamana et al, 2011).
Tuberkulosis (TB) adalah penyakit pembunuh kedua setelah HIV/AIDS di
dunia. Pada tahun 2013, 9 juta orang terserang TB dan 1.5 jutanya meninggal
karena penyakit ini dan sekitar 480.000 orang mengalami multidrug resistant TB
(MDR-TB). Di Indonesia, pada tahun 2013, sekitar 325.582 kasus TB baru dan
terulang terjadi dengan 1.9% kasus MDR-TB (WHO, 2013).
Tuberkulosis adalah penyakit menular langsung yang disebabkan oleh kuman
TB (Mycobacterium tuberculosis). Sebagian kuman TB menyerang paru, tetapi
dapat juga menyerang organ tubuh lainnya. Genus Mycobacterium merupakan
kelompok bakteri Gram positif, berbentuk batang, berukuran lebih kecil
dibandingkan bakteri lainnya. Genus ini mempunyai karakteristik unik karena
dinding selnya kaya akan lipid, dan lapisan tebal peptidoglikan yang mengandung
arabinogalaktan, lipoarabinomanan dan asam mikolat. Asam mikolat tidak biasa
dijumpai pada bakteri dan hanya dijumpai pada dinding sel Mycobacterium dan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2
Corynebacterium. Bersifat tahan asam sehingga dikenal juga sebagai Basil Tahan
Asam (BTA) (Anonim, 2008; depkes RI, 2007; and Poeloengan et. al, 2007).
InhA, adalah enoil reduktase dari Mycobacterium tuberculosis dan bagian
dari keluarga rantai pendek dehidrogenase/reduktase (SDR), mengkatalisis
reduksi NADH-dependent dari rantai panjang trans-2-enoyl-Asam lemak ACP
pada jalur biosintesis asam lemak tipe II dari Mycobacterium tuberculosis.
NADH-Dependen enoil-ACP reduktase dikodekan oleh gen Inha Mycobacterium
telah divalidasi sebagai target molekul utama dari garis depan isoniazid obat
antitubercular (INH). Studi terbaru menunjukkan bahwa InhA juga target untuk
baris kedua obat antituberkulosis etionamid (ETA). InhA mengkatalisis
pengurangan rantai panjang trans-2-enoil-ACP di tipe II asam lemak jalur
biosintesis dari Mycobacterium tuberculosis. Penghambatan InhA mengganggu
biosintesis asam mikolat yang konstituen utama dari dinding sel mikobakteri
(Kumar, 2011).
Hubungan kuantitatif struktur kimia dan aktifitas biologis obat (HKSA)
merupakan bagian penting rancangan obat, dalam usaha mendapatkan obat baru
dengan aktifikas yang lebih besar, keselektifan yang lebih tinggi, toksisitas atau
efek samping sekecil mungkin dan kenyamanan yang lebih besar. Selain itu
dengan menggunakan model HKSA, akan lebih banyak menghemat biaya atau
lebih ekonomis, karena untuk mendapatkan obat baru dengan aktifitas yang
dikehendaki, faktor coba-coba ditekan sekecil mungkin sehingga jalur sintesis
menjadi lebih pendek (Siswandono, 2008).
Penambatan molekul atau Molecular docking adalah prosedur komputasional
yang digunakan untuk memprediksi ikatan nonkovalen makromolekul, lebih
sering, sebuah molekul besar (reseptor) dan sebuah molekul kecil (ligan) secara
efisien, dimulai dari struktur-struktur yang tidak saling berikatan, struktur yang
ditemukan dari simulasi dinamika molekul, homology modeling, dan lain-lain.
Tujuan dari molecular docking adalah untuk memprediksi konformasi ikatan dan
afinitas pengikatan (Yanuar, 2012).
Pada penelitian ini dilakukan analisa hubungan kuantitatif struktur dan
aktifitas (HKSA) senyawa nitrasi EPMS degan metode Hansch, yang dilanjutkan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3
dengan penambatan molekul terhadap reseptor inhA menggunakan software
AutoDock Vina.
1.2 Rumusan Masalah
a. Bagaimana hubungan struktur dan aktifitas biologis senyawa nitrasi EPMS
terhadap aktifitas anti tuberkulosis melalui pendekatan Hansch.
b. Apakah senyawa nitrasi EPMS aktif menghambat reseptor inhA sebagai
anti tuberkulosis dengan metode penambatan molekular.
c. Bagaimana interaksi senyawa nitrasi EPMS terhadap reseptor inhA
sebagai anti tuberkulosis dengan metode penambatan molekular
1.3 Hipotesis
a. Senyawa - senyawa nitrasi EPMS memiliki kemampuan yang berbeda
terhadap aktifitas anti tuberkulosis.
b. Senyawa - senyawa nitrasi EPMS dapat berinteraksi dengan reseptor inhA
pada Mycobacterium tuberculosis sebagai anti tuberkulosis.
1.4 Tujuan Penelitian
a. Melakukan analisa hubungan kuantitatif struktur dan aktifitas (HKSA)
turunan senyawa EPMS terhadap aktifitas anti tuberkulosis.
b. Mengetahui model interaksi senyawa turunan EPMS pada reseptor inhA
Mycobacterium tuberculosis.
1.4 Manfaat Penelitian
a. Sebagai informasi dalam perancangan obat anti tuberkulosis baru yang
lebih potensial dalam menghambat Mycobacterium tuberculosis.
b. Sebagai suatu informasi metode analisa HKSA Hansch dalam penelitian
kimia komputasi.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Etil P-Metoksisinamat (EPMS)
Etil p-metoksisinamat (EPMS) adalah salah satu senyawa hasil isolasi
rimpang kencur (Kaempferia Galanga L.) yang merupakan bahan dasar senyawa
tabir surya yaitu pelindung kulit dari sengatan sinar matahari. EPMS termasuk
dalam golongan senyawa ester yang mengandung cincin benzena dan gugus
metoksi yang bersifat nonpolar dan juga gugus karbonil yang mengikat etil yang
bersifat sedikit polar sehingga dalam ekstraksinya dapat menggunakan pelarutpelarut yang mempunyai variasi kepolaran yaitu etanol, etil asetat, metanol, air,
dan heksana (Firdausi, 2009).
Gambar 1. etil p-metoksi sinamat (Marvin Sketch)
EPMS telah dilaporkan memiliki aktifitas larvicidal, nematicidal, antifungi,
dan antikarsinogenik, serta menghambat aktifitas enzim monoaminoksidase.
Lakshmanan et al, menyebutkan bahwa EPMS juga dapat menghambat virulensi
M. tuberculosis. Sehingga menjadi pedoman untuk merancang senyawa baru
dengan senyawa penuntun EPMS sebagai antituberkulosis yang potensial
(Lakshmanan et al, 2011).
2.2
Mycobacterium tuberculosis
2.2.1
Karakteristik Bakteri
Mycobacterium tuberculosis berbentuk batang lurus atau sedikit melengkung,
tidak berspora, dan tidak berkapsul. Bakteri ini berukuran lebar 0,3 – 0,6 μm dan
panjang 1 – 4 μm. Dinding Mycobacterium tuberculosis sangat kompleks, terdiri
dari lapisan lemak cukup tinggi (60%). Penyusun utama dinding sel
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
5
Mycobacterium tuberculosis ialah asam mikolat, lilin kompleks, dan trehalosa
dimikolat yang disebut cord factor.
Bakteri ini dibedakan dari sebagian besar bakteri dan mikobakteri lainnya
karena bersifat patogen, dan dapat berkembang biak dalam sel fagosit hewan dan
manusia. Pertumbuhan Mycobacterium tuberculosis relatif lambat dibandingkan
Mycobacterium lainnya. Mycobacterium tuberculosis tidak menghasilkan
endotoksin maupun eksotoksin. Bagian selubung Mycobacterium tuberculosis
mempunyai sifat pertahanan khusus terhadap proses mikobakterisidal sel hospes.
Dinding sel yang kaya lipid akan melindungi mikobakteri dari proses
fagolisosom, hal ini dapat menerangkan mengapa mikobakteri dapat hidup pada
makrofag normal yang tidak teraktivasi (Handayani, 2008).
Gambar 2. Mycobacterium tuberculosis
Sumber: http://globalbiodefense.com/2014/11/14
Mycobacterium tuberculosis bersifat obligat aerob, sehingga hanya bisa hidup
pada keadaan kandungan oksigen tinggi. Dalam es atau keadaan dingin, bakteri ini
dapat bertahan selama bertahun-tahun, berada dalam keadaan dormant (tidak
aktif). Pertumbuhannya dalam suatu medium pertumbuhan (juga dalam hewan)
sangat lambat. Diperlukan waktu paling cepat dua belas jam bagi bakteri ini untuk
menggandakan dirinya didalam medium kaya nutrisi. Konsentrasi lemak yang
tinggi menyebabkan bakteri ini mempunyai sifat-sifat khusus, yaitu hidrofobik,
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
6
tahan asam, impermeabel bila diwarnai, tahan serangan antibodi dan
pertumbuhannya lambat (Pfyffer, G.B., 2003).
Komponen antigen ditemukan di dinding sel dan sitoplasma, yaitu komponen
lipid, polisakarida dan protein. Karakteristik antigen Mycobacterium tuberculosis
dapat diidentifikasi dengan menggunakan antibodi monoklonal. Bakteri/basil ini
cenderung lebih resisten terhadap agen kimia daripada bakteri lainnya karena sifat
hidrofobik permukaan selnya. Basil tuberkel resisten terhadap kekeringan dan
bertahan hidup dalam waktu yang lama dalam sputum yang kering ( Jawetz et al.,
2005 ).
2.2.2
Asam mikolat
Asam mikolat merupakan asam lemak berantai panjang yang dihubungkan
dengan arabinogalaktan oleh ikatan glikolipid, dan dengan peptidoglikan oleh
jembatan fosfodiester. Unsur lain yang terdapat pada dinding sel bakteri adalah
polisakarida sepereti arabinogalaktan dan arabinomanan. Struktur dinding sel
yang kompleks tersebut menyebabkan bakteri Mycobacterium tuberculosis
bersifat tahan asam, yaitu apabila sekali diwarnai akan tetap tahan terhadap upaya
penghilangan zat warna tersebut dengan larutan asam – alkohol (Poeloengan et al,
2007).
Asam mikolat merupakan konstituen utama dari dinding sel mikobakteri.
Biosintesis asam mikolat dicapai melalui sintesis asam lemak Mycobacterium
tuberculosis. Tidak seperti bakteri lain, Mycobacterium tuberculosis unik karena
memiliki kedua tipe I dan tipe II lemak jalur biosintesis asam. Sisntesis asam
lemak tipe I pada Mycobacterium tuberculosis bertanggung jawab untuk generasi
asam lemak rantai alkil pendek jenuh, termasuk asam mikolat R-C24. Beberapa
produk dari sisntesis asam lemak tipe I, seperti produk asam lemak C16-C26,
kemudian dipindahkan ke jalur sisntesis asam lemak tipe II, di mana mereka
diperpanjang hingga menjadi C56, membentuk rantai meromikolat yang berfungsi
sebagai prekursor untuk asam mikolat akhir (Kumar et al, 2011).
2.2.3
inhA
InhA, adalah enoil reduktase dari Mycobacterium tuberculosis dan bagian dari
keluarga rantai pendek dehidrogenase / reduktase (SDR), mengkatalisis reduksi
NADH-dependent dari rantai panjang Asam lemak trans-2-enoyl ACP pada jalur
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
7
biosintesis asam lemak tipe II dari Mycobacterium tuberculosis. NADHDependen enoil-ACP reduktase dikodekan oleh gen Inha Mycobacterium telah
divalidasi sebagai target molekul utama dari garis depan isoniazid obat
antituberkular (INH).
Studi terbaru menunjukkan bahwa InhA juga target untuk obat antituberkular
lini kedua, etionamid (ETA). InhA mengkatalisis reduksi rantai panjang trans-2enoil-ACP di tipe II asam lemak jalur biosintesis dari Mycobacterium
tuberculosis. Penghambatan InhA mengganggu biosintesis asam mikolat sehingga
mengganggu struktur dinding sel mikobakteri ( Kumar et al, 2011).
2.3
Tuberkulosis
2.3.1
Definisi
Tuberculosis adalah penyakit menular langsung yang disebabkan oleh kuman
TB (Mycobacterium tuberculosis). Sebagian kuman TB menyerang paru, tetapi
dapat juga menyerang organ tubuh lainnya (Depkes RI, 2007).
2.3.2
Patofisiologi
Paru merupakan jalan utama masuknya Mycobacterium tuberculosis melalui
udara, yaitu dengan inhalasi droplet. Hanya droplet ukuran 1-5 mikron yang dapat
melewati sistem mukosiliar saluran nafas, sehingga dapat mencapai dan bersarang
di bronkiolus serta alveoli. Tuberkulosis primer terjadi pada individu yang
terpapar pertama kali dengan basil tuberkulosis, sedangkan tuberkulosis paru
kronik (reaktivasi atau pasca primer), adalah hasil reaktivasi infeksi tuberkulosis
pada suatu fokus dorman yang terjadi beberapa tahun lalu. Faktor-faktor yang
berpengaruh terhadap reaktivasi belum dipahami secara keseluruhan (Handayani,
S., 2008).
Organ tubuh yang paling banyak diserang tuberkulosis adalah paru, beberapa
penelitian menunjukkan adanya kenaikan limfosit alveolar, netrofil pada sel
bronkoalveolar dan HLA-DR pada pasien tuberkulosis paru.
Respon imunologik terhadap infeksi TB berupa imunitas seluler dan
hipersensitiviti tipe lambat (delayed-type hypersensitivity). Apabila respons imun
lemah atau gagal maka terjadi TB aktif pada individu yang terinfeksi. Imunitas
seluler menyebabkan proliferasi limfosit T-cluster of differentition (CD4), dan
memproduksi sitokin lokal sebagai respons terhadap antigen yang dikeluarkan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
8
Mycobacterium tuberculosis limfosit T helper 1 (Th1), yang mengaktifkan
makrofag sedangkan limfosit T helper 2 (Th2) menambah sistesis antibodi
humoral dan kemudian memproduksi sitokin lokal, tumor necrosing factor alfa
(TNFa) dan interferon gamma (INFg). Sitokin akan menarik monosit darah ke lesi
TB dan mengaktifkannya. Monosit aktif atau makrofag danlimfosit – TCD4
memproduksi enzim lisosim, oksigen radikal, nitrogen intermediate dan
interleukin-2 (Ulrichs, at al, 2003).
2.3.3
Gambaran klinis
TB paru primer biasanya terjadi pada usia muda. TB tersebut sering
asimtomatik tanpa tanda-tanda klinis dan dapat menyebabkan penyakit demam
ringan, eritema nodosum (lesi nyeri, garas berindurasi), dan sedikit efusi pleura.
Kompresi bronkus oleh limfadenopati dapat menyebabkan mengi dan kadangkadang kolaps lobar diikuti bronkiektasis lanjut.
TB pasca primer terjadi berbulan-bulang, dengan malaise, anoreksia,
penurunan berat badan, keringat malam, dan batuk produktif. Sulit bernapas,
nyeri dada, hemoptysis, dan limfadenopati servikal dapat terjadi. Tanda klinis
pneumonia dan efusi pleura dapat terjadi (Ward JPT, 2007).
2.4
Isoniazid
Pengobatan terhadap TB dimulai sejak 1940-an dengan streptomisin. Obat anti
tuberkulosis pada saat ini digolongkan menjadi 2 kelompok, yaitu lini pertama
dan lini kedua. Kelompok lini pertama, yaitu isoniazid, rifampisin, etambutol,
streptomisin, dan pirazinamid. Secara umum kelompok lini pertama ini
efektifitasnya tinggi, dan toksisitas dapat ditolerir. Kelompok lini kedua, adalah
antibiotika golongan fluorokuinolon, sikloserin, etionamid, amikasin, kanamisin,
kapreomisin, dan para aminosalisilat (Niemann, S. and Gerdes, S.R., 2003).
Isoniazid, diperkenalkan pada tahun 1952, merupakan obat yang paling aktif
untuk mengobati tuberkulosis yang disebabkan oleh strain-strain yang rentan.
Isoniazid merupakan hidrazida dari asam isonikotinat, yang merupakan suatu
molekul kecil, sederhana (MW 137) yang mudah larut dalam air.
Secara invitro, isoniazid menghambat sebagian besar basil tuberkel pada
konsentrasi 0,2 mp/mL atau kurang dan merupakan bakterisid untuk basil tuberkel
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
9
yang berkembang secara aktif melawan organisme-organisme yang berada
ekstrasel maupun intrasel (Katzung, 2004).
2.4.1
Efek Antibakteri
Isoniazid secara in vitro bersifat tuberkulostatik dan tuberkulosid dengan
KHM (Kadar Hambat Minimun) sekitar 0,025-0,05 mcg/mL. Pembelahan kuman
masih berlangsung 2 sampai 3 kali sebelum dihambat sama sekali. Efek
bakterisidnya
hanya
terlihat
pada kuman
yang sedang tumbuh
aktif.
Mikroorganisme yang sedang ‖istirahat‖ mulai lagi dengan pembelahan biasa bila
kontaknya dengan obat dihentikan. Pada uji hewan, ternyata aktifitas isoniazid
lebih kuat dibandingkan streptomisin. Isoniazid dapat menembus sel dengan
mudah (Katzung, 2004).
2.4.2
Mekanisme Kerja
Dependen-NADH
enoil-ACP
reduktase
dikodekan
oleh
gen
Inha
Mycobacterium telah divalidasi sebagai molekul target utama dari obat
antituberkulosis lini pertama isoniazid (INH). Studi terbaru menunjukkan bahwa
InhA juga target untuk lini kedua obat antituberkulosis etionamid (ETA). InhA
mengkatalisis reduksi rantai panjang trans-2-enoil-ACP pada jalur biosintesis
asam lemak tipe II dari Mycobacterium tuberculosis.
Penghambatan InhA mengganggu biosintesis asam mikolat, yaitu konstituen
utama dari dinding sel mikobakteri. Sebagai sebuah prodrug, INH harus
diaktifkan oleh mikobakteri katalase-peroksidase KatG terbeih dahulu ke dalam
bentuk aktif radikal asil nya. Produk tambahan yang dihasilkan dari ikatan
kovalen dari INH aktif dengan InhA kosubstrat NADH, atau produk oksidasi
NAD +, berfungsi sebagai InhA inhibitor poten. INH telah banyak diterapkan
sebagai agen lini pertama untuk pengobatan tuberkulosis selama 40 tahun terakhir
(Kumar, et al, 2011) .
2.4.3
Resistensi
Resistensi terhadap isoniazid telah diasosiasikan dengan mutasi yang
menghasilkan over-ekspresi dari inhA, yang mengkode suatu pembawa acyl
protein reductase dependent-NADH, mutasi atau delesi dari katG, mutasi
promotor menghasilkan over-ekspresi dari ahpC, sebuah gen virulence dugaan
yang terlibat dalam proteksi sel dari stres oksidatif, dan mutasi kasA. Organisme
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
10
yang secara berlebihan memproduksi inhA menunjukan resistensi tingkat rendah
dan resistensi-silang terhadap ethionamide. Mutan-mutan katG menunjukan
resistensi tingkat tinggi isoniazid dan tidak menyebabkan resistensi-silang
terhadap ethionamide (Katzung, 2004).
2.5
Hubungan Kuantitatif Struktur dan Aktifitas (HKSA)
Pendekatan hubungan struktur dan aktifitas biologis mulai berkembang
dengan pesat setelah tahun 1960-an, dengan dipelopori oleh Corwin Hansch dan
kawan-kawan, yang menghubungkan struktur kimia dan aktifitas biologis obat
melalui sifat-sifat kimia fisika umum seperti kelarutan dalam lemak, derajat
ionisasi, atau ukuran molekul. Setelah itu, hubungan kuantitatif antara aktifitas
biologis dan parameter yang menggambarkan perubahan sifat kimia fisika, yaitu
parameter hidrofobik, elektronik dan sterik, pada suatu seri molekul, mulai
dikembangkan secara lebih intensif. Hubungan atau korelasi yang baik digunakan
untuk menunjang model interaksi obat-reseptor dan meramalkan jalur sintesis obat
yang lebih menguntungkan (Siswandono, 2008).
Hubungan kuantitatif struktur kimia dan aktifitas biologis obat (HKSA)
merupakan bagian penting rancangan obat, dalam usaha mendapatkan obat baru
dengan aktifikas yang lebih besar, keselektifan yang lebih tinggi, toksisitas atau
efek samping sekecil mungkin dan kenyamanan yang lebih besar. Selain itu
dengan menggunakan model HKSA, akan lebih banyak menghemat biaya atau
lebih ekonomis, karena untuk mendapatkan obat baru dengan aktifitas yang
dikehendaki, factor coba-coba ditekan sekecil mungkin sehingga jalur sintesis
menjadi lebih pendek (Siswandono, 2008).
2.6
Model Pendekatan HKSA Hansch
Hansch (1963), mengemukakan suatu konsep bahwa hubungan struktur kimia
dengan aktifitas biologis (log 1/C )suatu turunan senyawa dapat dinyatakan secara
kuantitatif melalui parameter-parameter sifat fisika kimia dari subsituen yaitu
parameter hidrofobik (π), elektronik (σ), dan sterik (Es) yang terdapat pada
molekul, yang dapat dinyatakan secara matematis sebagai persamaan berikut:
Log A = aΣπ + bΣ σ + cΣ Es + d
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
11
Model pendekatan ini disebut juga model energi bebas linier (linier free
energy relationship = LFER) atau pendekatan ekstratermodinamik. (Siswandono,
2008)
2.6.1
Parameter Sifat Kimia Fisika dalam HKSA Model Hansch
Parameter sifat kimia fisika yang sering digunakan dalam HKSA model
Hansch adalah parameter hidrofobik, elektronik dan sterik. Pada proses distribusi
atau pengangkutan obat, penembusan membran biologis sangat dipengaruhi oleh
kelarutan obat dalam lemak/air, suasana pH dan derajat ionisasi (pKa) sehingga
dalam hubungan kuantitatif struktur dan aktifitas, parameter kimia fisika yang
sering dilibatkan adalah parameter hidrofobik dan elektronik. Pada proses
distribusi obat pengaruh sifat hidrofobik pada umumnya lebih besar dibanding
sifat elektronik.
a. Parameter hidofobik
Parameter hidrofobik (lipofilik) yang sering digunakan dalam HKSA antara
lain adalah logaritma koefisien partisi (log P), tetapan π Hansch, tetapan
fragmentasi f Rekker-Manhold dan tetapan kromatogram Rm.
b. Parameter elektronik
Ada tiga jenis sifat elektronik yang digunakan dalam HKSA model Hansch,
yaitu: pengaruh berbagai substituen terhadap reaktifitas bagian molekul yang
tidak mengalami perubahan, sifat elektronik yang berkaitan dengan tetapan
ionisasi (pKa) dan berhubungan dengan bentuk terionkan dan tak terionkan
dari suatu senyawa pada pH tertentu, dan sifat oksidasi-reduksi atau reaktifitas
senyawa.
c. Parameter sterik
Tetapan sterik substituent dapat diukur berdasarkan sifat meruah gugus-gugus dan
efek gugus pada ontak obat dengan sisi reseptor yang berdekatan (Siswandono,
2008).
2.6.2
Analisis Statistik dalam HKSA Model Hansch
Perhitungan statistik yang sering digunakan dalam hubungan struktur dan
aktifitas melalui parameter-parameter kimia fisika adalah analisis regresi linier
dan non linier. Untuk mengetahui hubungan kuantitatif antara struktur kimia dan
aktifitas biologi melalui parameter kimia fisika, dapat dilakukan perhitungan
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
12
statistic dengan bantuan computer, menggunakan program MICROSAT,
ABSTAT, QSAR, STATGRAPHIC, STATISTIKA, SIGMASTAT, SPSS atau
program statistic yang lain (Siswandono, 2008).
2.7
Penambatan Molekul
Molecular docking atau penambatan molekul adalah prosedur komputasional
yang digunakan untuk memprediksi ikatan nonkovalen makromolekul, lebih
sering, sebuah molekul besar (reseptor) dan sebuah molekul kecil (ligan) secara
efisien, dimulai dari struktur-struktur yang tidak saling berikatan, struktur yang
ditemukandari simulasi dinamika molekul, homology modeling, dan lain-lain.
Tujuan dari molecular docking adalah untuk memprediksi konformasi ikatan dan
afinitas pengikatan (Yanuar, 2012).
Pediksi pengikatan molekul kecil pada protein penting karena data tersebut
digunakna untuk screening database virtual molekul mirip obat untuk
menentukan senyawa penuntun untuk pengembangan obat selanjutnya. Docking
dapat juga digunakan untuk mencoba memprediksi konformasi ikatan dari
pengikat yang diketahui, ketika percobaan seluruh struktur tidak tersedia (Yanuar,
2012).
2.8
Interaksi Ikatan
Pada umunya, ikatan obat-reseptor bersifat reversibel sehingga obat segera
meninggalkan reseptor bila kadar obat dalam cairan luar sel menurun. Untuk ini
ikatan yang terlibat pada interaksi obat reseptor harus relative lemah, tetapi masih
cukup kuat untuk berkopetensi dengan lain-lain ikatan dengan tempat kehilangan
(site of loss) (Siswandono, 2008).
Pada interaksi obat dengan reseptor, senyawa dapat menggabungkan beberapa
ikatan yang lemah, seperti ikatan hidrogen, ion, dipol-dipol, transfer muatan,
hidrofob, dan ikatan van der Waal‘s, sehingga secara total menghasilkan ikatan
yang cukup kuat dan stabil. Untuk suatu tujuan tertentu, missal diinginkan efek
berlangsung lama dan ireversibel, seperti pada obat antibakteri dan antikanker,
diperlukan ikatan yang lebih kuat yaitu ikatan kovalen (Siswandono, 2008).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
13
2.8.1
Ikatan Ion
Ikatan ion adalah ikatan yang dihasilkan oleh daya tarik menarik elektrostatik
antara ion=ion yang muatannya berlawanan. Kekuatan tarik menarik akan
semakin berkuran bila jarak antara ion-ion bermuatan semakin jauh dan
pengurangan tersebut berbanding terbalik dengan jaraknya (Siswandono, 2008).
Makromolekul dalam sistem biologis yang berfungsi sebagai komponen
reseptor mengandung gugus protein dan asam nukleat yang bervariasi,
mempunyai gugus kation dan anion potensial tetapi hanya beberapa saja yang
dapat terionisasi pada pH fisiologis. Gugus kation protein berupa gugus amino
yang terdapat pada asam-asam amino, seperti lisin, glutamin dan asparagine.
Gugus anion protein berupa gugus karboksilat, misal pada asam aspartate dan
asam glutamate, gugus sulfhidril, missal pada sistein dan metionin dan gugus
fosforil, missal pada asam nukleat (Siswandono, 2008).
2.8.2
Ikatan Hidrogen
Ikatan hidrogen adalah sutau ikatan antara atom H yang mempunyai muatan
positif parsial dengan atom lain yang bersifat elektronegatifan dan mempunyai
sepasang elektron bebas dengan oktet lengkap, seperti O, N, dan F. Atom yang
bermuatan positif parsial dapat berinteraksi dengan atom negatif parsial dari
molekul atau atom lain yang berbeda ikatan kovalennya dalam satu molekul.
Ikatan hidrogen pada umumnya terjadi pada senyawa yang mempunyai gugusgugus seperti OH…O, NH…O, NH…N, NH…F, dan OH…F (Siswandono,
2008).
Ikatan hidrogen ada dua, yaitu ikatan hidrogen intramolekul, ikatan hidrogen
yang terjadi dalam satu molekul, dan ikatan hidrogen intermolekul, ikatan
hidrogen yang terjadi antara molekul-molekul. Kekuatan hidrogen intermolekul
lebih lama dibanding ikatan hidrogen intramolekul. Ikatan hydrogen dapat
mempengaruhi sifat-sifat kimia fisika senyawa, seperti titik didih, titik lebur,
kelarutan dalam air, kemampuan pembentukan kelat, dan keasaman. Perubahan
sifat-sifat tersebut dapat berpengaruh terhadap aktifitas biologis senyawa
(Siswandono, 2008).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
14
2.8.3
Interaksi Van Der Waal‘s
Ikatan van der Waal‘s merupakan kekuatan tarik-menarik antar molekul atau
atom yang tidak bermuatan, dan letaknya berdekatan atau jaraknya ±4-6 A. Ikatan
ini terjadi karena sifat kepolarisasian molekul atau atom. Meskipun secara
individu lemah tetapi hasil penjumlahan ikatan van der Waal‘s merupakan faktor
pengikat yang cukup bermakna, terutama untuk senyawa-senyawa yang
mempunyai berat molekul tinggi. Ikatan van der Waal‘s terlibat pada interaksi
cincin benzen dengan daerah bidang datar reseptor dan pada interaksi rantai
hidrokarbon dengan makromolekul protein atau reseptor (Siswandono, 2008).
2.8.4
Interaksi Dipol-Dipol
Adanya perbedaan keelektronegatifan atom C dengan atom yang lain, seperti
O dan N, akan membentuk distribusi elektron tidak simetrik atau dipol, yang
mampu membentuk ikatan dengan ion atau dipol lain, baik yang mempunyai
daerah kerapatan elektron tinggi maupun yang rendah. Gugus-gugus yang
mempunyai fungsi dipolar antara lain adalah gugus karbonil, ester, amida, eter,
dan nitril. Gugus-gugus tersebut sering didapatkan pada senyawa berstruktur
spesifik (Siswandono, 2008).
2.8.5
Ikatan Kovalen
Ikatan kovaeln terbentuk bila ada dua atom saling menggunakan sepasang
elektron secara bersama-sama. Ikatan kovalen merupakan ikatan kimia yang
paling kuat dengan rata-rata kekuatan 100 kkal/mol. Dengan kekuatan ikatan yang
tinggi ini, pada suhu normal ikatan bersifat ireversibel dan hanya pecah bila
adapengaruh katalisator enzim tertentu. Interaksi obat-reseptor melalui ikatan
kovalen menghasilkan kompleks yang cukup stabil, dan sifat ini dapat digunakan
untuk tujuan pengobaan tertentu (Siswandono, 2008).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
15
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1.
Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat
Penelitian dilaksanakan bertempat di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan
(FKIK) Universita Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta dan Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia (LIPI) Serpong.
3.1.2. Waktu
Penelitian dilaksanakan selama program komputasi dijalankan pada bulan
Febuari dan Maret 2015.
3.2.
Alat
3.2.1. Perangkat keras
Notebook Compac (Serial CNF02588L3) dengan spesifikasi Intel® Core ™ i5
CPU M 450 @ 2.40GHz 2.40GHz, RAM (Random Access Memory) 2.00
gigabyte, dan jenis system 32-bit Operating System, x64-based processor,
Notebook terhubung dengan AC/DC adapter dan terkoneksi internet.
3.2.2. Perangkat lunak
Sistem operasi menggunakan Windows 8 Pro, Autodock Tools, Python 2.5.2
dan MGLTools 1.5.6 (Scripps Research Institute), Discovery Studio 3.5
Visualizer (Accelrys Enterprise Platform), Open Babel 2.3.2, Autodock Vina,
Pymol
(De
Lano
Scitientific
(http://www.chemaxon.com),
LLC),
LigPlot,
CDK
Marvin
Sketch
Descriptor
5.5.1.0
Calculator
(http://rguha.net/code/java/cdkdesc.html), Microsoft Exel, Protein Data Bank
(http://www.rcsb.org/pdb).
3.3.
Bahan
3.3.1. Struktur Nitrasi EPMS
Ligan yang digunakan adalah ligan dari nitrasi etil p-metoksisinamat (EPMS)
yang telah beikatan dengan NAD+, dan kontrol positif isoniazid dibuat dengan
Marvin Sketch 5.5.1.0 dengan format.sdf. Senyawa nitrasi EPMS yang digunakan
ada
6,
yaitu
2-nitro-4-methylcinnamaldehyde,
3-nitrocinnamic
acid,
4-
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
16
nitrocinnamic acid, 4-nitrophenyl 4-coumarate, (2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐
dioxoprop‐2‐enamide, dan (2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐
2‐enamide, yang dibuat dengan MarvinSketch.
3.3.2. Struktur Tiga Dimensi (3D) inhA
Makromolekul protein yang dipilih adalah inhA. Struktur tiga dimensi inhA
diunduh dari Bank Data Protein melalui situs http://www.rcsb.org/pdb dan
diunggah dengan format text (gz) atau .pdb. Protein dengan identitas 1ZID yang
berasal dari organisme Mycobacterium tuberculosis.
3.4.
Cara kerja
3.4.1. Hubungan kuantitatif struktur aktifitas model Hansch
Hubungan kuantitatif struktur dan aktifitas diperoleh dengan menggunakan program
CDK Descriptor. Data senyawa disimpan dalam bentuk Microsoft Exel. Browse input file
dengan nama senyawa yang akan diuji dengan format .mol . Pada kolom output tentukan
nama dan lokasi file hasil.
3.4.1.1. Pemilihan Deskriptor
Descriptor yang dipakai ada tiga jenis, yaitu LogP dan Harary Index, dari
program Marvin Sketch, serta Charged Partial Surface Areas (CPSA) dari
program CDK Deskriptor.
Dengan menggunakan Marvin sketch, senyawa yang diuji diubah dalam bentuk
aromatis dan dibersihkan secara 3 dimensi, lalu pilih calculating → partition →
LogP untuk memperoleh nilai logP. Selanjutnya, untuk nilai sterik pilih
calculating → geometrical → Topology Analysis → Harary Index → ok.
Untuk memperoleh nilai elektronik, menggunakan program CDK Deskriptor,
pada folder electroni → Charged Partial Surface Areas. Kemudian semua data
yang diperoleh disatukan dalam Microsoft exel sesuai kelompok masing-masing
set.
3.4.1.2. Senyawa Training Set, Test Set dan Sample Set
Dari 10 senyawa turunan sinamat dan EPMS yang diperoleh dari referensi, 5
senyawa untuk training set, dan 5 senyawa lainnya untuk test set. (Guzman,
2014). Sedangkan untuk sample set, digunakan 6 senyawa nitrasi EPMS yang
akan diuji aktifitasnya, sekaligus dijadikan sebagai ligan penambatan. Dua
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
17
senyawa terakhir dari sample set adalah senyawa yang dirancang sendiri dan
diberi nama secara IUPAC, dan sisanya diambil dari refensi yang sama dengan
training set dan test set. Senyawa yang diambil dari referensi ini adalah senyawa
yang telah disintesis dan telah diujikan kepada Mycobacterium tuberculosis secara
in vivo dan menghasilkan nilai MIC (Minimum Inhibit Concentration) Data
digunakan untuk memperoleh regresi HKSA.
Tabel 1. Senyawa Training Set
No
Nama Senyawa
1 Ehretiolide
2
4-O-prenylcoumaric
acid
MIC Struktur
(uM)
41
86.1
3 3-coumaric acid
366
4 4-coumaric acid
244
5 EPMS
242
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
18
Tabel 2. Senyawa Tes Set
No Nama Senyawa
MIC
(uM)
1
4-O-geranylcoumaric acid
66.8
2
3-O-prenylcoumaric acid
172
3
3,4-methylenedioxycinnamic
acid
312
4 4-coumaric acid
244
5 Trans-cinnamic acid
270
Struktur
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
19
Tabel 3. Senyawa Sample Set
No
Nama Senyawa
1
2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
2
3-nitrocinnamic acid
3
4-nitrocinnamic acid
4
4-nitrophenyl 4-coumarate
5
(2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐
dioxoprop‐2‐enamide
6
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐
dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐
enamide
Struktur
3.4.1.3. Menyingkirkan Outlier
Pada training set, jika terdapat suatu data yang jauh menyimpang
dibandingkan data-data lainnya, maka data ini dapat dihilangkan atau diabaikan
dari hasil untuk menghasilkan nilai regresi yang baik.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
20
3.4.1.4. Menilai Kualitas Persamaan HKSA
Dari masing-masing hasil training set, test set, dan sample set, analisa hasil
regresi dan penyimpangan data dari nilai r2, rata-rata data SD (Root mean square
deviation), dan RMSD (Root mean square deviation).
3.4.2.
Penambatan Molekul dengan Autodock Vina
3.4.2.1. Penyiapan struktur molekul resptor inhA
Pengunduhan makromolekul inhA dari Bank Data Protein melalui situs
http://www.rcsb.org/pdb/. Identitas molekul yaitu 1ZID. Data makromolekul
diunduh dalam format text (gz).
3.4.2.2. Optimasi Makromolekul
Makromolekul protein yang telah diunggah, dipisahkan dari ligan dan molekul
air. Pemisahan menggunakan Discovery Studio 3.5 Setelah dipisahankan,
kemudian simpan dalam format .pdb. Lalu dilakukan ditambahkan hydrogen
menggunakan Autodock Tool (edit → Hydrogens → add) dan disimpan dalam
format .pdb
3.4.2.3. Menentukan Lokasi Penambatan Molekul – Ligan
Penentuan lokasi penambatan molekul dilakukan berdasarkan jurnal referensi
dengan menggunakan Autodock Tools. Pengaturan dilakukan dengan grid box
(grid → grid box) yang meliputi ukuran (size x, y, z), kordinat (center x, y, z) dan,
besarnya ukuran (amstrong) dan disimpan (file → close saving current).
3.4.2.4. Penyiapan Struktur Tiga Dimensi (3D) Ligan
Ligan yang digunakan adalah isoniazid diunggah melalui PubChem
(http://PubChem.ncbi.blm.nih.gov)
sebagai pembanding dan senyawa nitrasi
EPMS yang dibuat dengan menggunakan Marvin Sketch yang disimpan dengan
format .pdb.
3.4.2.5. Optimasi Ligan
Struktur ligan yang telah dibuat, kemudian dioptimasi dengan menggunakan
Autodock Tools. Kemudian, ligan yang telah dibuat (ligand → input → open),
disimpan dalam bentuk .pdbqt (ligand → output → save as pdbqt →save). Ligan
dan Protein yang telah tersimpan dalam format .pdbqt dikopi atau dipindah
kedalam folder Vina.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
21
3.4.2.6. Penambatan Molekul
Penambatan molekul diilakukan dengan AutoDock Vina. Kedalam folder vina
disediakan file-file reserptor, ligan, vina, conf.txt, vina_split. reseptor, ligan,
conf.txt, vina, vina_license, dan vina split. Pada file conf.txt, diisi gridbox sesuai
pengaturan dengan size 70x70x70, dan autocenter.
Penambatan dimulai dengan membuka program Command Prompt, dan ditulis
perintah sebagai berikut: Vina --config conf.txt --log log.txt
3.4.2.7. Visualisasi Hasil Penambatan Molekul
Hasil kalkulasi penambatan dilihat pada output dalam format out.pdbqt atau
bentuk notepad. Hasil penambatan diperoleh dengan memilih ligan yang memiliki
energi ikatan yang paling rendah, nilai ikatan dapat dilihat pada file ‗log.txt‘.
Posisi ligan-ligan pada makromolekul divisualisasikan dengan perangkat lunak
PyMol untuk melihat kecocokan bentuk dan volume antara ligan dan situs
tambatanya.
Makromolekul dan output dalam bentuk .pdbqt dibuka dengan menggunakan
Wordpad. Kopi isi dalam output.pdbqt dan tambahkan kedalam makromolekul
dan simpan dalam format .pdb.
Visualisi interaksi makromolekul dan ligan dengan menggunakan Ligplot
untuk melihat kekuatan interaksi dan ikatan pada asam amino dalam bentuk dua
dimensi dan masukan file .pdb (output makromolekul dan ligan).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
22
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hubungan Kuantitatif Struktur Aktifitas Model Hansch
Merumuskan hubungan kuantitatif sementara antara struktur – aktifitas
biologis dari senyawa yang jumlahnya terbatas dengan menggunakan statistik
analisa regresi.
4.1.1 Pemilihan Deskriptor.
Parameter sifat kimia fisika yang sering digunakan dalam HKSA model
Hansch adalah parameter hidrofobik, elektronik dan sterik. (Siswandono, 2008).
Pada penelitian ini dipilih satu deskriptor yang menggambarkan masingmasing parameter model HKSA Hansch. Pada penelitian ini, dipilih koefisien
partisi (log P) untuk parameter hidrofobik (lipofilik), CPSA (Charged Partial
Surface Areas) untuk parameter elektronik, dan Harary Index untuk parameter
sterik.
Program komputer yang digunakan untuk memperoleh nilai HKSA ini adalah
CDK Descriptor, yang digunakan untuk mencari nilai CPSA, dan Marvinskecth ,
digunakan untuk mencari nilai LogP dan Harary Index.
Untuk memperoleh nilai elektronik, menggunakan program CDK Descriptor,
pada folder electronic → Charged Partial Surface Areas → Go. Dengan
menggunakan Marvin sketch, senyawa yang diuji diiubah dalam bentuk aromatis
dan dibersihkan secara 3 dimensi, lalu pilih calculating → partition → LogP
untuk memperoleh nilai logP. Selanjutnya, untuk nilai sterik pilih calculating →
geometrical → Topology Analysis → Harary Index → ok.
Untuk setiap nilai deskriptor yang diperoleh, masing-masing dikelompokkan
pada senyawanya membentuk kelompok training set, test set, dan sample set.
4.1.2 Training Set
Training set menggunakan 5 senyawa turunan asam sinamat yang telah
diketahui aktifitas anti tuberkulosisnya terhadap bakteri spesies Mycobacterium
tuberculosis
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
23
H37Rv. Pemilihan data training set maupun test set didasarkan pada kemiripan
struktur senyawa dari data yang tersedia. Training set ini digunakan untuk
memperoleh persamaan HKSA model Hansch.
Tabel 4. Hasil HKSA Training set.
N
Nama Senyawa
o
MIC
Log
(uM)
MIC
LogP
Log
Log
CPSA
Sterik
Log
MIC Uji
MIC Uji
(uM)
1
4-O-geranylcoumaric acid
66.8
1.824
5.3
2.431
1.821
1.826
66.989
2
3-O-prenylcoumaric acid
172
2.235
3.4
2.329
1.674
2.233
171.230
4
4-coumaric acid
244
2.387
1.67
2.095
1.459
2.386
243.311
5
Trans-cinnamic acid
270
2.431
1.94
2.166
1.399
2.432
270.733
312
2.494
1.63
2.166
1.580
2.495
313.130
3
3,4-methylenedioxycinnamic
acid
Persamaan Hansch yang diperoleh:
Log MIC = a logP + b LogCPSA + c LogSterik + d
Log MIC = -0.2909LogP+1.6411LogCPSA-0.1497Log sterik0.3491
R2=0.999964
Dari persaman yang diperoleh diatas, deskriptor (variabel) dari parameter
fisika kimia Log CPSA (elektronik), Log P (koefisien partisi), dan Log Sterik
(sterik) berpengaruh terhadap aktifitas anti tuberculosis secara linier.
Persamaan diatas, digunakan untuk mecari nilai MIC uji, dengan memasukkan
nilai LogP, LogCPSA, dan Log Sterik. Hasil nilai MIC uji atau prediksi yang
diperoleh masing-masing senyawa sudah mendekati nilai MIC sebenarnya (in
vitro).
Nilai R2=0.999964 menunjukan nilai hubungan linearitas antara parameter
sifat fisika kimia struktur senyawa tehadap aktifitas anti tuberkulosis. Nilai r2
harus ≤1, dan nilai r2 dapat diterima dengan nilai diatas 0,8 (80%), jadi nilai r2
yang diperoleh dari persamaan diatas dapat diterima (Rivai, 2014).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
24
4.1.3 Test Set
Test set juga menggunakan 5 senyawa turunan asam sinamat yang telah
diketahui aktifitas anti tuberkulosisnya terhadap bakteri spesies Mycobacterium
tuberculosis H37Rv. Test set bertujuan untuk menilai dan memvalidasi persamaan
HKSA model Hansch yang dihasilkan dari training set yang dilihat dari nilai
RMSD (Root Mean Square Deviation).
Menggunakan persamaan yang diperoleh dari training set, didapatkan nilai
MIC uji test set dengan memasukkan nilai LogP, Log CPSa, dan Log Sterik
masing-masing senyawa test set. Kemudian dihitung perbedaaan MIC uji dengan
MIC in vitro dengsn nilai Standar Deviation (SD) dan Root Mean Square
Deviation (RMSD).
Tabel 5. Hasil HKSA Test Set.
N
o
Nama Senyawa
MIC
Log
(uM)
MIC
Log
Log
Log
MIC Uji
LogP
CPSA
Sterik
MIC Uji
(uM)
SD
SD^2
1
Ehretiolide
41
1.612
8.73
2.659
2.363
1.122
13.244
-0.490
0.240
2
4-O-prenylcoumaric acid
86.1
1.935
3.4
2.351
1.669
2.270
186.591
0.335
0.112
3
3-coumaric acid
366
2.563
1.67
2.095
1.461
2.385
243.134
-0.177
0.031
4
4-coumaric acid
244
2.387
1.67
2.095
1.459
2.386
243.311
-0.001
1.51
5
EPMS
242
2.383
2.41
2.413
1.595
2.670
468.755
0.287
0.082
Total
SD^2
0.467
RMSD
(%)
Nilai RMSD yang diperoleh dari nilai Log MIC in vitro dan Log MIC uji:
SD = Log MIC uji – Log MIC in vitro
RMSD diperoleh dengan Microsoft Exel dengan formula (=SQRT(∑SD2))
Hasil RMSD yand diperoleh dari test set adalah 0.683% dimana masih dalam
rentang nilai yang dapat diterima yaitu lebih kecil atau sama dengan 2%. Hal ini
membuktikan bahwa nilai RMSD masih dapat diterima dan persamaan linear yang
diperoleh dinyatakan akurat.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
0.683
25
4.1.4 Sample Set
Senyawa uji dibuat dengan menggunakan program Marvin sketch. Sample set
adalah senyawa nitrasi EPMS yang sudah ada disintesis tetapi belum ada data
pengujian terhadap Mycobacterium tuberculosis, sehingga menjadi dasar untuk
mengetahui aktivitasnya terhadap bakteri tersebut. Senyawa uji yang digunakan
yaitu, 2-nitro-4-methylcinnamaldehyde, 3-nitrocinnamic acid, 4-nitrophenyl 4coumarate, 4-nitrocinnamic acid, (2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐
enamide, (2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐enamide.
Nilai MIC prediksi senyawa uji (sampel) diperoleh dengan memasukkan nilai
Alog P, Log CPSA, dan Log Sterik sampel set ke dalam persamaan HKSA yang
diperoleh sebelumnya. Dari persamaan, diperolehlah nilai MIC uji atau prediksi
sampel.
Tabel 6. Hasil HKSA Sample Set.
1
4-nitrophenyl 4-coumarate
3.41
2.304
1.821
Log
MIC
Uji
2.167
2
3-nitrocinnamic acid
1.9
2.018
1.564
2.176
150.111
1.59
2.048
1.839
2.274
188.181
No
Nama Senyawa
ALogP
Log
Log
CPSA Sterik
MIC
Uji
(uM)
147.035
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐
3
dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐
enamide
4
2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
2.48
2.184
1.573
2.278
189.929
5
4-nitrocinnamic acid
1.9
2.158
1.560
2.406
255.09
1.66
2.235
1.601
2.596
394.664
6
(2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐
dioxoprop‐2‐enamide
Dari data diatas, nilai MIC uji prediksi terhadap Mycobacterium tuberculosis
berturut-turut dari yang paling kecil adalah 4-nitrophenyl 4-coumarate (147.035
uM), 3-nitrocinnamic acid (150.111 uM), (2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐dinitrophenyl)‐
N,N‐dioxoprop‐2‐enamide
(188.181
uM),
2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
(189.929 uM), 4-nitrocinnamic acid (255.09 uM), (2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐
N,N‐dioxoprop‐2‐enamide (394.664 uM). Hal ini menunjukan bahwa dari sampel
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
26
yang diuji, senyawa yang memiliki MIC terendah adalah 4-nitrophenyl 4coumarate dengan MIC=147.035 uM dan diprediksi sebagai senyawa yang paling
tinggi aktifitasnya sebagai anti tuberkulosis.
Dibandingkan dengan senyawa lead compound EPMS dengan aktifitas 242
uM dan asam sinamat 270 uM, terdapat 4 dari 6 senyawa uji memiliki prediksi
aktifitas anti tuberkulosis yang lebih baik (MIC lebih rendah), yaitu 2-nitro-4methylcinnamaldehyde (189.929 uM), 3-nitrocinnamic acid (150.111 uM), 4nitrophenyl
4-coumarate
(147.035uM),
dan
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐
dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐enamide (188.181uM).
Dibandingkan dengan senyawa 3-coumaric acid (243.13 uM), senyawa 3nitrocinnamic acid (150.11 uM) memiliki nilai MIC uji prediksi yang lebih
rendah, sehingga menunjukan bahwa perubahan gugus hidroksi (OH) pada rantai
samping senyawa asam kumarat menjadi nitro (NO2), pada posisi yang sama
yaitu meta, meningkatkan aktifitas anti tuberkulosis senyawa turunan asam
sinamat.
Berdasarkan struktur molekul, senyawa 3-nitrocinnamic acid (150.111 uM)
dan 4-nitrocinnamic acid (255.09 uM) hanya terdapat perbedaan letak gugus nitro
(NO2) pada cincin aromatis, namun 3-nitrocinnamic acid memiliki MIC uji lebih
rendah dan affinitas yang lebih rendah juga, sehingga dianggap memiliki aktifitas
antituberkulosis yang lebih baik dibanding 4-nitrocinnamic acid.
4.2 Penambatan Molekul dengan Autodock Vina
4.2.1 Penyiapan Ligand
Ligand yang digunakan adalah senyawa uji yang telah berikatan dengan
NAD+, karena mengikuti mekanisme kerja Isoniazid yang berikatan dengan
NAD+ membentuk INADH sebelum berikatan pada reseptor inhA dan
menimbulkan aktifitas. (Stigliani et al, 2008).
Sedangkan kontrol positif Isoniazid diambil dari situs PubChem. Selanjutnya,
senyawa-senyawa uji tersebut diubah menjadi bentuk aromatis dan dibersihkan
secara 3 dimensi.
Optimasi ligand dilakukan dengan AutoDockTools dengan cara mengatur
torsi, dan mengubah formatnya menjadi .pdbqt.
Berikut adalah contoh gambar struktur sampel yang telah beikatan:
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
27
Gambar 3. NAD+ (https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
Gambar 4. 4-nitrophenyl 4-coumarate-NAD+ (Marvin Sketch)
4.2.2 Penyiapan Reseptor
Reseptor yang digunakan adalah inhA (PDB:1ZID) yang diunggah dari situs
Protein Data Bank http://www.rcsb.org/pdb. Reseptor dioptimasi dengan program
Discovery studio menghilangkan ligand-ligand yang masih ada berikatan pada
reseptor, Scripts – Selections – Select Ligand – delete. Selanjutnya
menghilangkan molekul air agar tidak mengganggu penambatan dan agar pada
saat penambatan, dan hanya ligang uji lah yang akan menambat, Scripts –
Selection – Select Water Molekules – delete. Selanjutnya penambahan molekul
hidrogen dengan AutoDock Tools , Edit – Hidrogen – Add, dan disimpan dalam
format .pdbqt.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
28
Gambar 5. Reseptor 1ZID (http://www.rcsb.org/pdb)
4.2.3 Penambatan Molekular
Molecular docking atau penambatan molekul adalah prosedur komputasional
yang digunakan untuk memprediksi ikatan nonkovalen makromolekul, lebih
sering, sebuah molekul besar (reseptor) dan sebuah molekul kecil (ligan) secara
efisien, dimulai dari struktur-struktur yang tidak saling berikatan, struktur yang
ditemukandari simulasi dinamika molekul, homology modeling, dan lain-lain.
Tujuan dari molecular docking adalah untuk memprediksi konformasi ikatan dan
afinitas pengikatan. (Arry yanuar, 2012)
Sebelum memulai penambatan, pada folder vina harus sudah ada file-file
reseptor (1ZID.pdbqt), ligan (2-nitro-4-methylcinnamaldehyde.pdbqt), conf.txt,
vina, vina_license, dan vina split. Pada file conf.txt, diisi gridbox sesuai
pengaturan dengan size 70x70x70, dan autocenter.
Penambatan dimulai dengan membuka program Command Prompt, dan ditulis
perintah sebagai berikut.
Vina –config conf.txt –log log.txt
Setelah proses penambatan selesai maka akan muncul file baru yang berisi nilai hasil
penambatan molekul setiap sampel uji, lalu dari 9 nilai yang muncul dari masing-masing
sampel, diambil nilai pertama yang dianggap paling baik.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
29
Tabel 7. Hasil Penambatan Molekular Sampel Uji.
No Nama Sampel
Affinitas
(kcal/mol)
4
4-nitrophenyl 4-coumarate
-11.2
1
2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
-10.9
2
3-nitrocinnamic acid
-10.5
5
(2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐enamide
-10.2
6
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐
-9.6
2‐enamide
3
4-nitrocinnamic acid
-9.2
7
Isoniazid (INH)
-10.5
Hasil penambatan molekuler adalah afinitas ikatan antara ligan dengan
reseptor yang dinyatakan dengan energi bebas Gibb. Nilai affinitas yang muncul
adalah nilai entalpi energi Gibb, dimana nilai (-) < 0 menunjukan reaksi
eksotermik yang melepaskan panas. (Bresnick, 2004).
Dari hasil penambatan molekul, senyawa yang memiliki affinitas energi yang
paling rendah adalah 4-nitrophenyl 4-coumarate dengan -11.2 kcal/mol, diikuti
oleh 2-nitro-4-methylcinnamaldehyde -10.9 kcal/mol, 3-nitrocinnamic acid -10.5
kcal/mol, (2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐enamide -10.2 kcal/mol,
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐2‐enamide -9.6 kcal/mol,
dan 4-nitrocinnamic acid -9.2 kcal/mol. Sedangkan kontrol positif INH memiliki
affinitas energy -10.5 kcal/mol.
Nilai affinitas energi yang rendah menunjukan ikatan yang stabil, sehingga,
semakin rendah nilai affinitas, maka semakin stabil dan lebih tidak reaktif (energi
yang dimaksud adalah energi bebas dari Gibb, G. (Bresnick,2004)
Dari data diatas, maka ligan (senyawa uji) yang memiliki nilai affinitas yang
paling rendah dan ikatan yang paling stabil dengan reseptornya adalah 4nitrophenyl 4-coumarate.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
30
4.2.4 Visualisasi Hasil Penambatan Molekul
Visualisasi docking dilakukan dengan menggunaka program PyMol dan
LigPlot. PyMol bertujuan untuk melihat posisi ligand di dalam situs tambatnya
pada reseptor secara tiga dimensi, sedangkan LigPlus bertujuan untuk
memperoleh ikatan ligand dengan asam amino – asam amino yang terdapat pada
reseptor serta jarak masing-masing ikatan tersebut.
Tabel 8. Hasil Visualisasi Senyawa Uji dengan LigPlus.
No
Nama Senyawa
Nama Asam Amio
Jarak (Å)
1
4-nitrophenyl 4-coumarate
Ser94
2.94
Gly96
2.81
Thr39
3.08
Ile15
2.67
Gly14
2.87
Val65
2.94
2-nitro-4-
Lys165
2.84
methylcinnamaldehyde
Thr196
3.12
Ala22
2.94
Met147
3.29
Val65
2.99
Asp64
3.34
Gly14
3.04
Thr196
2.79
Leu63
3.15
Gly14
2.96
Ser94
2.72
Thr196
3.17
Gly96
2.88
2
3
4
3-nitrocinnamic acid
Isoniazid (INH)
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
31
(Sambungan)
5
(2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐ Met147
3.08
Lys165
3.02
Gly96
2.96
Thr196
2.98
Lys118
3.05
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐
Arg153
2.95
dinitrophenyl)‐N,N‐dioxoprop‐
Asp150
2.50
2‐enamide
Gln267
2.97
Ile21
3.01
Thr196
2.97
Asp148
3.04
Gln100
3.24
Met98
2.79
Gly96
2.83
dioxoprop‐2‐enamide
6
7
4-nitrocinnamic acid
Dari hasil visualisali dengan Ligplot dapat ditarik kesimpulan bahwa,
perubahan molekul senyawa yang berikatan dengan NAD+ menimbulkan
perubahan konformasi ligand (ikatan molekul dengan NAD+) dalam situs tambat
reseptor, sehingga mengakibatkan perbedaan jenis dan jumlah ikatan yang
terbentuk dengan residu asam amino reseptor.
Dari data diatas, terlihat bahwa semua sampel uji memiliki interaksi dengan
reseptor yang terlihat dari sam amino yang terikat. Sampel uji mengikat 3 – 6
asam amino reseptor secara bervariasi, sedangkan kontrol positif INH berikatan
dengan 5 asam amino. Semakin banyak ikatan ligand dengan asam amino
reseptor, serta semakin dekat jarak antara ikatan tersebut, maka ikatan yang
dihasilkan akan semakin kuat.
Senyawa uji yang memiliki afinitas terbaik (-11.2 kcal/mol), 4-nitrophenyl 4coumarate mengikat 6 asam amino, dan 3 diantaranya adalah asam amino yang
sama diikat oleh kontrol positif INH yaitu Ser94, Gly96, dan Gly14. Senyawa uji
dengan affinitas ke-2, 2-nitro-4-methylcinnamaldehyde (-10.9 kcal/mol) mengikat
1 asam amino yang sama dengan INH yaitu Thr196 dengan jarak ikatan yang
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
32
lebih dekat. Sedangkan senyawa uji dengan affinitas yang sama dengan kontrol
positif INH (-10,5kcal/mol), 3-nitrocinnamic acid mengikat 2 asam amino yang
sama dengan INH yaitu Gly14, dan Thr196.
Tamires C. at all (2014), menyebutkan dalam penelitiannya bahwa gugus
ribose pada adenine dan pyrophosphate pada isoniazid+NADH (INADH)
berpengaruh secara kuat terhadap interaksi INADH dengan inhA. Ia juga
menyebutkan bahwa, ikatan hidrogen memiliki peran penting dalam perhitungan
nilai energi ikatan residu terhadap INADH, serta interaksi hidrofobik secara
signifikan berkontribusi pada beberapa residu asam amino yang penting,
diantaranya adalah Val65, Ile16, dan Met147.
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
Gambar 6. Perbandingan hasil Visualisasi 4-nitrophenyl 4-coumarate
dengan PyMol (kiri) dengan LigPlot (kanan).
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
33
Tabel 9. Perbandingan Hasil Penambatan Molekular dengan HKSA Sampel.
No Nama Sampel
Penambatan Molekul
HKSA
Affinitas (kcal/mol)
MIC Uji
1
4-nitrophenyl 4-coumarate
-11.2
147.035
2
2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
-10.9
189.929
3
3-nitrocinnamic acid
-10.5
150.111
4
(2E)‐3‐(4‐methoxyphenyl)‐N,N‐
-10.2
394.664
-9.6
188.181
-9.2
255.09
dioxoprop‐2‐enamide
(2E)‐3‐(4‐methoxy‐3,5‐
5
dinitrophenyl)‐n,n‐dioxoprop‐2‐
enamide
6
4-nitrocinnamic acid
Dari perbandingan diatas, diketahui bahwa senyawa 4-nitrophenyl
4-coumarate memiliki nilai MIC terendah sekaligus didukung dengan
hasil docking energi affinitas ikatan terkecil, sehingga dapat disimpulkan
bahwa 4-nitrophenyl 4-coumarate merupakan senyawa paling berpotensi
terhadap aktifitas anti tuberkulosis secara teoritis.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
34
BAB 5
PENUTUP
5.1.
Kesimpulan
a. Dalam analisa hubungan kuantitatif struktur dan aktifitas (HKSA), parameter
yang memperngaruhi sifat fisika kimia terhadap aktifitas adalah LogP
(koefisien partisi), Log CPSA (elektronik), dan Log sterik (sterik). Persamaan
HKSA Hansch yang diperoleh dari turunan EPMS terhadap aktifitas anti
tuberkulosis adalah Log MIC = -0.2909LogP+1.6411LogCPSA-0.1497Log
sterik-0.3491.
b. Senyawa uji yang memiliki afinitas terbaik, dengan affinitas -11.2 kcal/mol,
adalah 4-nitrophenyl 4-coumarate yang mengikat 6 asam amino yaitu Ser94,
Gly96, Thr39, Ile15, Gly14, dan Val65
5.2.
Saran
a. Untuk melihat persamaan HKSA yang lebih baik dapat menggunakan training
set, dan test set dengan jumlah yang lebih banyak. Dengan memvariasikan
jenis sampel set terhadap turunan EPMS dapat diketahui sifat gugus yang
paling baik terhadap aktifitas anti tuberkulosis.
b. Dibutuhkan studi lebih lanjut menggunakan molecular dynamic dan uji in
vitro untuk melihat efektifitas senyawa nitrasi EPMS sebagai anti
tuberkulosis.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
35
DAFTAR PUSTAKA
Anonim .2008 . Tuberkulosis, Kedaruratan Global. dalam www.lungsusa.org.
Bresnick, Stephen. 2004. Intisari Kimia Organik. Jakarta: Penerbit Hiprokrates.
Depertemen Kesehatan Republik Indonesia. 2007. Penanggulangan nasional
Tuberkulosis. Jakarta. Depertemen Kesehatan RI.
Firdausi, Nur Indah. (2009). Isolasi Senyawa Etil Para Metoksi Sinamat (Epms)
dari Rimpang Kencur Sebagai Bahan Tabir Surya Pada Industri
Kosmetik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan
Kimia Universitas Negeri Malang. Malang.
Guzman , J. D. 2014. Review : Natural Cinnamic Acids, Synthetic Derivatives and
Hybrids with Antimicrobial Activity. Molecules 2014, 19, 19292-19349;
doi:10.3390/molecules191219292
Handayani, S. 2008 . Respon Imunitas Seluler pada Infeksi Tuberkulosis Paru.
Cermin Dunia Kedokteran dalam www._kalbe_com .
http://www.fao.org/docrep/004/y2775e/y2775e0e.htm. Annex 4 - Amino acids,
one and three letter codes. Diakses pada 04.05.2015.
http://globalbiodefense.com/2014/11/14/bmc-awarded-21m-investigatetuberculosis-biomarkers/, diakses pada tanggal 21.1.2015, 09:11.
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/3767,
diakses
pada
tanggal
14.4.2015.
Jawetz, Melnick, Adelberg. 2005. Mikrobiologi Kedokteran, Salemba Medika
Jakarta.
Katzung, B.G. 2007. Basic & Clinical Pharmacology, Tenth Edition. United
States : Lange Medical Publications.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
36
Kumar, U.C, Mahmood, S. 2011. Identification of Novel and Potent Inhibitors
Against Inha Reductase of Mycobacterium Tuberculosis Through a
Ligand-based Virtual Screening Approach. Advances in Natural and
Applied Sciences, 5(1): 58-63, 2011. ISSN 1995-0772
Lakshmanan, D., Werngren, J., Jose, L., Suja, K.P., Nair, M.S., Varma, R.L.,
Mundayoo, S., Hoffner, S., Kumar, R.A. 2011. Ethyl p-methoxycinnamate
Isolated From a Traditional Anti-tuberculosis Medicinal Herb Inhibits
Drrug Resistant Strains of Mycobacterium Tuberculosis In Vitro.
Fitoterapia 82 (2011) 757-761.
Niemann, S., Gerdes, S.R. 2003. Mycobacteria and TB-Therapy and Drug
Resistance. Dalam Mycobacteria and TB. Issues Infect Dis. Basel , Karger,
Vol.2 , p. 67-83.
Pfyffer, G.E. 2003 . Laboratory Diagnosis of Tuberculosis. Dalam Mycobacteria
and TB. Issues Infect Dis. Basel , Karger, Vol.2 , p. 67-83.
Poeloengan, M., I. Komala and S.M. Noor . 2007 . Bahaya dan Penanganan
Tuberculosis. Lokakarya Nasional Zoonosis . Balai Penelitian Veteriner
Bogor.
Rifai, A.A, Kasmui, Hadisaputro, S. 2014. Kajian Hksa Senyawa Turunan
Deoksibenzoin Terhadap Aktivitas Antioksidan Menggunakan Analisis Regresi
Multilinear. Indo. J. Chem. Sci. 3 (3) (2014)
Siswandono dan Soekardjo, B., (2000). Kimia Medisinal. Edisi 2. Surabaya:
Airlangga University Press.
Stigliani, J.-L., Arnaud, P., Delaine, T., Vania B.-G, Meunier, B.,
Bernadou, J. 2008. Binding of the tautomeric forms of isoniazid-NAD
adducts to the active site of the Mycobacterium tuberculosis enoyl-ACP
reductase (InhA): A theoretical approach. Journal of Molecular Graphics
and Modelling 27 (2008) 536–545.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
37
Tamires ,C., Roner, F., Eveline, M.B., Valder, N.F., Marcelo, L.L., Vinicius, M.
2014. The quantum biophysics of the isoniazid adduct NADH binding to its
InhA reductase target. New J. Chem., 2014, 38, 2946—2957
Ulrichs, T., Kaufmann , S.H.E. 2003 . Immunology and Persistence. Dalam
Mycobacteria and TB. Issues Infect Dis. Basel , Karger, Vol.2 , p. 122127.
Ward JPT, Ward J, Leach RM, Wiener C. 2007. At a Glance Sistem Respirasi.
Airlangga. Jakarta.
World
Health
Organization.
2013.
Tuberkulosis.
Dalam
http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs104/en/ . diakses pada
23/5/2015.
Yanuar, Arry, 2012, Penambatan Molekular : Praktek dan Aplikasi Virtual
Screening, Fakultas Farmasi, Universitas Indonesia.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
38
Lampiran 1. Alur Penelitian
Pemilihan deskriptor HKSA Hansch, yaitu Log P
(koefisien partisi), CPSA (elektronik), dan Indeks
harary (sterik)
Menyiapkan data Training set, Test set, dan
Sample set
Menyingkirkan outlier
Membuat persamaan regresi dari data struktur
dan aktifitas (MIC) senyawa training set
Menilai kualitas persamaan linear HKSA dari
nilai RMSD
Menilai kualitas persamaan linear HKSA dari
nilai RMSD
Penyiapan reseptor 1ZID dan ligan. Reseptor
diunduh dari http://www.rcsb.org/pdb , dan
ligan dibuat dengan Marvin Sketch
Preparasi reseptor dan ligand. Reseptor
dihilangkan dari ligand dan air yang mtengikat.
Ligand dibuat dalam clean 3D
Penambatan molekul dengan AutoDock Vina
Analisa dan visualisasi hasil penambatan
molekul dengan PyMol dan LigPlot
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
39
Lampiran 2. Prosedur Kerja
A. Langkah Kerja Hksa
1. Buka aplikasi CDK Descriptor
2. Input file dengan nama-nama molekul senyawa training set, test set, dan
sampel set dengan format .mol , lalu isi ouput file dengan format .xls.
3. Deskriptor yang dipilih adalah CPSA saja dari folder elektronik, lalu klik
Go
4. Hasil akan muncul dalam bentuk Microsoft Exel. Buka file output
masing-masing senyawa. Ambil data PPSA1 saja, lalu pindahkan ke file
exel yang baru.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
40
5. Untuk memperoleh nilai LogP, dan nilai sterik, gunakan software Marvin
Scetch.
6. Buka file molekul senyawa untuk training set, test set, dan sampel dengan
marvin scetch.
7. Convert bentuk senyawa menjadi bentuk aromatik, dan dibersihkan secara
3dimensi.
8. Pilih calculating – partition – logp – pilih PHY – ok – ok, maka akan
muncul tampilan sebagai berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
41
Muncul kotak peringatan seperti berikut, lalu klik Ok.
Maka hasilnya muncul seperti berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
42
9. Pilih calculating – geometric – topological – pilih index hirary – ok, akan
muncul tampilan seperti berikut.
Pilih type yang diinginkan sepert berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
43
Muncul kotak peringatan seperti berikut, lalu klik Ok.
Hasilnya akan muncul sebagai berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
44
10. Masukkan masing-masing nilai deskriptor pada senyawa yang sesuai.
11. Kelompokan masing-masing senyawa pada satu sift senyawa sesuai
setnya. Lalu hitung nilai LogMIC, LogCPSA, Log Sterik . Pada kolom
nilai log dimasukan formula =Log(sel yang akan di log-kan)
12. Pada sift training set, untuk membuat persamaan regresi, blok 4 baris dan
4 kolom, lalu masukan rumus =Linest(nilai log MIC,(nilai logP; logCPA;
dan Log Sterik),true,true) <ctrl+shift+enter>. Maka akan muncul hasil
berikut.
LogMIC=2.851051-0.15861AlogP-0.160391logPPSA
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
45
Nilai pada kolom D12 manunjukan nilai variable Log sterik, E12 untuk
variabel LogCPSA(c), dan F12 untuk variable ALogP, N3 menunjukan
konstanta (a) , dan E14 menunjukan nilai R2.
Untuk persamaan linear LogMIC=a+bx+cy+dz
Maka persamaan yang diperoleh sebagai berikut:
13. Selanjutnya nilai ini digunakan untuk medapatkan nilai MIC senyawa uji .
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
46
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
47
14. Selanjutnya persamaan divalidasi dengan nilai RSMD. Data yang
diperlukan yaitu nilai SD, SD2, dan total SD2 shift tes set.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
48
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
49
15. Hasilnya akan muncul seperti ini.
16. Cara yang sama digunakan untu memperoleh nilai MIC uji sample set.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
50
B. Optimasi Ligan Dan Reseptor.
1. Dalam penambatan molekul menggunakan AutodockTools, file yang
digunakan harus dalam format .pdb dan .pdbqt . jika molekul ligan atau
senyawa uji belum disimpan dalam bentuk .pdb , maka harus diubah
sebelumnya dengan software OpenBabel.
2. Masukan file yang akan diubah formatnya pada kolom INPUT FORMAT,
lalu tentukan tempat penyimpanan file yang baru dan format hasil yang
diinginkan pada OUTPUT FORMAT.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
51
3. Lalu klik CONVERT. Maka data telah berhasil diconvert.
4. Selanjutnya optimasi ligand menggunakan AutoDoockTools. Input ligand
yang akan dioptimasi. Ligand – input – open – pilih nama ligand – open .
Seperti berikut.
5. Selanjutnya atur jumlah torsi. Ligand – Torsion Tree – Set Number of
Torsion – Dismiss.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
52
6. Selanjutnya save dengan format .pdbqt . Ligand – Outpu – Save as
PDBQT
7. Selanjutnya sebelum docking, protein reseptor harus dioptimasi, dapat
menggunakan Discovery Studio. Buka reseptor yang akan digunakan
dengan software Discovery Studio.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
53
8. Selanjutnya menghilangkan molekur air yang ada. Scripts – Selection –
Select Water Molekules – delete
9. Selanjutnya menghilangkan ligan yang masih terikat pada reseptor.
Scripts – Selections – Select Ligand – delete . Lalu disimpan dalam bentuk
.pdb .
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
54
10. Buka molekul reseptor pada AutoDockTools. Tambahkan atom hidrogen
pada molekur reseptor. Edit – Hidrogen – Add – Ok
Disesuaikan dengan pengaturan seperti berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
55
11. Lalu untuk optimasi selanjutnya, molekul reseptor diatur kotak grid-nya
dan disimpan dalam format .pdbqt. Grid – Macromolekul – Choose – pilih
1ZID – Select Molekul – Save.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
56
12. Isi kotak pilihan pada grid box sesuai dengan pengaturan yang diinginkan
(literatur). Grid – Grid Box – Save As Current.
C. Penambatan Molekular
1. Sebelum memulai penambatan, pada folder vina harus sudah ada file-file
seperti berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
57
2. Pada file conf.txt diisi data sesuai pada grid box yang telah diatur pada
autoDockTools sebelumnya.
3. Penambatan dimulai dengan membuka program Command Prompt, dan
ditulis perintah sebagai berikut.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
58
Maka akan muncul hasil seperti berikut,
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
59
Lampiran 3. Hasil Penambatan Molekuler Dengan Autodockvina Beserta
Visualisasi Dengan Pymol (Kiri), Dan Ligplot (Kanan).
1. 4-nitrocinnamic acid:
Mode
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Affinity (kcal / mol)
-9.2
-9.0
-9.0
-8.9
-8.5
-8.4
-8.4
-8.3
-8.2
Dist. From rmsd I.b
0.000
3.625
3.783
3.765
4.006
3.583
3.687
3.921
4.448
Best mode rmsd u.b
0.000
5.724
5.343
9.591
10.194
9.750
9.942
10.239
9.488
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
60
2. 3-nitrocinnamic acid
Mode
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Affinity (kcal / mol)
-10.5
-10.4
-10.4
-10.2
-10.1
-10.1
-10.0
-9.9
-9.9
Dist. From rmsd I.b
0.000
3.098
2.778
3.586
3.345
4.004
5.097
3.971
5.447
Best mode rmsd u.b
0.000
12.685
13.478
12.003
12.549
11.809
11.684
12.328
12.037
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
61
3. 4-nitrophenyl 4-coumarate
Mode
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Affinity (kcal / mol)
-11.2
-10.6
-10.4
-9.9
-9.8
-9.8
-9.6
-9.6
-9.3
Dist. From rmsd I.b
0.000
2.807
1.906
4.544
4.442
4.248
1.683
5.273
3.936
Best mode rmsd u.b
0.000
4.814
3.895
7.294
6.472
6.539
2.319
6.756
6.027
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
62
4. 2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
Mode
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Affinity (kcal / mol)
-10.9
-10.7
-10.3
-10.2
-10.2
-10.0
-9.9
-9.8
-9.4
Dist. From rmsd I.b
0.000
3.977
2.556
2.856
3.028
3.660
2.682
4.021
3.192
Best mode rmsd u.b
0.000
7.462
4.097
13.029
10.875
5.647
4.782
7.166
6.016
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
63
5. Nitrasi 4
Mode
Affinity (kcal / mol)
Dist. From rmsd I.b
Best mode rmsd u.b
1
-10.2
0.000
0.000
2
-10.0
4.148
6.710
3
-9.8
3.826
12.301
4
-9.7
3.506
5.353
5
-9.7
5.429
7.652
6
-9.6
4.772
7.516
7
-9.5
5.648
12.461
8
-9.4
3.600
5.273
9
-9.2
5.640
5.117
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
64
6. Nitrasi 5
Mode
Affinity (kcal / mol)
Dist. From rmsd I.b
Best mode rmsd u.b
1
-10.5
0.000
0.000
2
-10.4
3.098
12.685
3
-10.4
2.778
13.478
4
-10.2
3.586
12.003
5
-10.1
3.345
12.549
6
-10.1
4.004
11.809
7
-10.0
5.097
11.684
8
-9.9
3.971
12.328
9
-9.9
5.447
12.037
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
65
7. Isoniazid
Mode
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Affinity (kcal / mol)
-10.5
-10.5
-10.4
-10.4
-10.1
-9.9
-9.7
-9.7
-9.6
Dist. From rmsd I.b
0.000
1.569
3.695
2.428
4.101
2.439
2.501
3.293
2.428
Best mode rmsd u.b
0.000
2.013
10.383
12.296
10.392
11.069
11.236
5.901
11.485
Keterangan:
Hijau : C
Merah : O
Biru
:N
Putih : H
Jingga : P
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
66
Lampiran 4. Reseptor Inha yang Diunduh
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Download