farmakofor cox, antihistamin, marmin

7/23/2019 Farmakofor Cox, Antihistamin, Marmin

1/8

Trad. Med. J., May 2013Vol. 18(2), p 80-87ISSN : 1410-5918

Traditional Medicine Journal, 18(2), 201380

Submitted : 05-01-2013

Revised : 05-03-2013

Accepted : 15-04-2013

INTERACTION BETWEEN ACTIVE COMPOUNDS FROMAegle marmelosCorrea. AS ANTI INFLAMMATION AGENT WITH COX-1 AND COX-2

RECEPTORINTERAKSI SENYAWA AKTIF DARIAegle marmelos Correa. SEBAGAI ANTI

INFLAMASI DENGAN RESEPTOR COX-1 DAN COX-2

Dany Dwi Agistia1, Hari Purnomo2, Maulana Tegar 2Agung Endro Nugroho*11 Pharmacology and Clinical Pharmacy Department, Faculty of Pharmacy Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

2 Medicinal Chemistry Departement, Faculty of Pharmacy Universitas Gadjah Mada Yogyakarta, Indonesia

ABSTRACT

The compounds in Aegle marmelos have an activity as anti inflammation. The objective of this study is

to evaluate six active compounds in Aegle marmelos Correa, (E,R)- Marmin, skimmianine, (S)-aegeline,aurapten, zeorin, and dustanin as anti inflammation to the COX-1 and COX-2 as target receptors. Method:

Molecular docking was done with PLANTS. Ligand preparation used MarvinSketch, and protein preparation

was done by using YASARA. The result was marmin, skimmianine, aegeline, aurapten, zeorin, and dustanin

have interaction with Arg120, tyr 355, and Ile 523 in COX-1 and Ser353, Arg 513, and Ser 530 in COX-2. Based

on the result of molecular docking, active compounds in Aegle marmelos Correa have potency as anti

inflammation agent.

Key word : Marmin, Antiinflamasi, Ligand, COX-1, Docking

ABSTRAK

Senyawa-senyawa yang terdapat dalam Aegle marmelos Correa memiliki aktivitas sebagai

antiinflamasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui enam senyawa aktif Aegle Marmelos Correa,

yaitu (E, R)-Marmin, skimmianine, (S)-aegeline, aurapten, zeorin, dan dustanin sebagai anti inflamasi padatarget reseptor COX-1 dan COX-2. Metode: Docking molekuler dilakukan dengan PLANTS. Preparasi ligand

menggunakan MarvinSketch, dengan mengGambar senyawa MH2011 kemudian mengoptimasi. Preparasi

protein dilakukan dengan program YASARA. Preparasi dilakukan dengan menghilangkan protocol docking

(termasuk air jika esensial) yang tidak diperlukan. Setelah semua preparasi selesai, dilakukan docking

PLANTS. Penurunan skor menunjukkan kestabilan ikatan dengan protein. Hasil: Marmin, skimmianine,

aegeline, aurapten, zeorin, and dustanin berpotensial untuk dikembangkan sebagai agen anti inflamasi

berdasarkan interaksinya dengan residu asam amino Arg120, Tyr 355, dan Ile523 pada COX-1 dan residu

asam amino Ser353, Arg513, serta Ser530 pada COX-2. Kesimpulan: Berdasarkan hasil docking molecular,

senyawa aktif Aegle marmelos Correa beraktivitas sebagai antiinflamasi

Kata Kunci : Marmin, Antiinflamasi, Ligand, COX-1, Docking

PENDAHULUANIndonesia sebagai negara dengan

biodiversitas nomor dua di dunia memiliki banyakpotensi untuk mengembangkan pengobatanberbahan dasar alam. Berbagai kandungansenyawa telah berhasil diisolasi dari tanamanuntuk dikembangkan dan digunakan sebagai obatdalam terapi berbagai penyakit. Saat ini,penelusuran senyawa obat baru dari berbagaitanaman terus dilakukan, beberapa diantaranya

Corresponding author : Agung Endro NugrohoE-mail : [email protected]

adalah marmin [(7-(6,7-dihidroksigeranil-oksi)kumarin], skimmianin [4,7,8-(trimetoksifuro(2,3-b)quinolin], aegelin [N-[2-hidroksi-2(4-metoksifenil) etil]-3-fenil-2-propenamid],aurapten, zeorin, dan dustanin yang merupakansenyawa aktif yang banyak terkandung pada kulitbatang dan kortek akar Aegle marmelos Correa(Nugroho et al., 2010; Nugroho et al., 2011a;Nugroho et al., 2011b). Marmin dilaporkan sangatpoten dalam menghambat pelepasan histamin darikultur sel RBL-2H3 melalui penghambatan Ca2+

uptakesecarain vitro. Marmin dengan konsentrasi100 M mampu menekan pelepasan histamin

lebih dari 60% (yang diinduksi dengan DNP24-BSAdan thapsigargin) dan lebih dari 50% (yangdiinduksi oleh ionomycin) dibandingkan kontrol


2/8

ACTIVE COMPOUNDS FROM Aegle marmelos..

Traditional Medicine Journal, 18(2), 2013 81

dari kultur sel RBL-2H3 (Nugroho et al., 2011b).Marmin juga mampu menghambat influks Ca2+

ekstraseluler ke dalam sel RBL-2H3, sehinggamenghambat pelapasan histamin > 70%dibandingkan kontrol (Nugroho et al ., 2008).

Skimmianin dengan konsentrasi 100 M mampumenekan pelepasan histamin hingga 60% (yangdiinduksi dengan DNP24-BSA dan thapsigargin)dan lebih dari 70% (yang diinduksi olehionomycin) dibandingkan kontrol dari kultur selRBL-2H3 (Nugroho et al., 2010). Aegelin dengankonsentrasi 100 M mampu menekan pelepasanhistamin hingga 40% (yang diinduksi denganDNP24-BSA) dan lebih dari 50% (yang diinduksioleh thapsigargin dan ionomycin) dibandingkankontrol dari kultur sel RBL-2H3 (Nugroho et al.,2011a). Selain itu, hasil penelitian Anas (2011). .

Selain sebagai antihistamin, terdapatbeberapa penelitian yang menunjukkan bahwasenyawa-senyawa yang terdapat dalam Aeglemarmelos Correa memiliki aktivitas sebagaiantiinflamasi. Menurut Dhankhar et al (2011),ekstrak organik dari daun Aegle marmelosCorreamemiliki aktivitas sebagai antiinflamasi akut dansub-akut, analgesik, serta sebagai antipiretik.Ekstrak metanolik dan ekstrak air dari biji Aeglemarmelos Correa juga menunjukkan aktivitasantiinflamasi yang cukup baik terhadap inflamasiakut dan kronis (Sharmaet al., 2011). Ekstrak airdari kulit batang akar Aegle marmelosCorrea juga

menunjukkan aktivitas sebagai antiinflamasiterhadap inflamasi akut dan kronis yang cukupbaik (Benni et al., 2011). Obat-obat antiinflamasidibagi menjadi dua golongan utama, yaitugolongan kortikosteroid dan non-steroid. ObatAnti Inflamasi Non Steroid (OAINS) yang banyakberedar di pasaran saat ini bekerja dengan caramenghambat sintesis prostaglandin, suatusenyawa mediator inflamasi. Prostaglandinterbentuk dari asam arakidonat dengan bantuanenzim siklooksigenase (COX). Enzim ini memilikidua isoform, yaitu COX-1 dan COX-2. Mekanismesenyawa-senyawa dalam Aegle marmelos Correa

sebagai antiinflamasi diduga berhubungan denganinteraksi senyawa tersebut dengan enzimsiklooksigenase, yaitu sebagai penghambat enzimCOX-1 maupun COX-2.

Pada saat ini, pengembangan obat-obatantidak hanya dilakukan secara eksperimental,tetapi juga dilakukan secara kimia komputasi.Dalam perkembangan obat, cara kimia komputasimemiliki beberapa keunggulan, sepertimengurangi biaya dan menghemat waktupenelitian. Cara kimia komputasi saat ini cukupbanyak dilakukan dalam penemuan danpengembangan obat untuk memprediksipenempatan gugus farmakofor (gugus fungsiaktif) suatu molekul secara tiga dimensi (Richon,

1994). Salah satu metode yang digunakan untukmenganalisis afinitas suatu molekul obat adalahdockingmolekuler.

Dockingmolekuler banyak digunakan untukmemberikan Gambaran tentang interaksi, ikatan,

maupun afinitas suatu ligan (obat) denganreseptornya, maupun enzim dengan substrat atauinhibitornya. Dockingjuga dapat digunakan untukmemprediksi apakah suatu senyawa memilikiaktivitas atau tidak, serta dapat berguna dalampengembangan senyawa dengan aktivitas yanglebih baik. Pengembangan senyawa aktif dari

Aegle marmelos Correa sebagai antihistamin(antagonis reseptor histamin H1) maupunantiinflamasi (inhibitor enzim COX) juga dapatdilakukan secara kimia komputasi. Pengembangantersebut di antaranya mencakup desain senyawadan interaksi senyawa tersebut dengan enzim ataureseptor. Dalam hal ini, senyawa aktif dari AeglemarmelosCorrea perlu diuji interaksinya denganreseptor H1 maupun enzim COX-1 dan COX-2melalui uji in silico. Apabila hasil uji in silicomenunjukkan interaksi yang baik antara senyawaaktif dari Aegle marmelosCorrea dengan reseptorH1 maupun enzim COX, maka dapat dilakukan ujiin vivo lebih lanjut untuk mengetahui tingkatkeamanannya, sehingga senyawa tersebut dapatdikembangkan lebih lanjut sebagai sediaanantihistamin maupun antisiklooksigenase(antiinflamasi) yang poten.

METODOLOGIBahan dan Alat Penelitian

Struktur protein-protein sebagai targetmaya, diunduh dari website Protein Data Bank(http://www.rcsb.org/pdb). Protein-proteintersebut adalah enzim COX-1 dengan kode PDB1EQH, 1HT5, dan 1HT8; serta enzim COX-2 dengankode PDB 6COX, 4COX, dan 3PGH. Sebagai ligan ujidigunakan 6 senyawa aktif dari Aegle marmelosCorrea, yaitu (E,R)-marmin, skimmianin, (S)-aegelin, aurapten, zeorin, dan dustanin. Sebagaipembanding antihistamin digunakan pembanding

antiinflamasi digunakan paracetamol, aspirin,indometasin, dan celecoxib.

Alat penelitian yang dibutuhkan yaitu:seperangkat komputer (Windows-XP denganprosesor Dual-Core dan RAM 1GB), jaringaninternet, software PLANTS (http://www.tcd.uni-konstanz.de/research/plants.php), MarvinSketch5.2.5.1 2009 ChemAxon ( http://www.chemaxon.com), YASARA 12.2.22 (http://www.yasara.org),Visual Molecular Dynamics 1.9.1 Windows (http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/),Pendrivelinux 2009 http://www. pendrivelinux.com).


3/8

Dany Dwi Agistia


Preparasi liganSenyawa yang digunakan dalam penelitian

yaitu Aegle marmelos Correa, yaitu (E,R)-marmin,skimmianin, (S)-aegelin, aurapten, zeorin, dandustanin. Senyawa ini diGambarkan struktur duadimensinya secara manual menggunakanMarvinSketch (program ChemAxon 5.2).

Kemudian struktur yang terbentuk dilakukanoptimasi protonation dengan metode Major

Microspecies untuk mendapatkan struktur yangdisesuaikan dengan PH darah. Optimasiberikutnya adalah menentukan konformasi yangpaling sesuai dan cocok dengan reseptor COX-1dan COX-2, penentuan konformasi ini denganmenggunakan metode conformers. Terdapat 10konformasi yang mewakili semua posisi ligand

terhadap pocket. Konformasi yang paling sesuaidapat diketahui dengan docking PLANT.

Tabel I. Nilai RMSD hasil validasi

Kode PDB RMSD ()1EQH 1,77581HT5 2,2311

1HT8 0,81306COX 1,21834COX 1,21183PGH 0,4394

Tabel II. Skor DockingLigan dengan enzim COX-1

NO Kode PDB Ligan Skor Docking1 1EQH

RMSD : 1,7758 Native FLP (konformasi 3) -94,7869(E,R)-Marmin (konformasi 5) -88,4930Skimmianin (konformasi 2) -69,0035(S)-Aegelin (konformasi 4) -87,5282

Aurapten (konformasi 10) -89,2538Zeorin (konformasi 10) -25,7431Dustanin (konformasi 10) -16,9143Paracetamol (konformasi 6) -65,3364Aspirin (konformasi 10) -67,0704Indometasin (konformasi 9) -74,5894Celecoxib (konformasi 1) -45,6009

2 1HT5RMSD : 2,2311

Native FL2 (konformasi 3) -90,0368(E,R)-Marmin (konformasi 8) -91,5791Skimmianin (konformasi 2) -69,3127(S)-Aegelin (konformasi 6) -89,0779Aurapten (konformasi 6) -95,5941Zeorin (konformasi 10) -41,8568

Dustanin (konformasi 5) -40,7153Paracetamol (konformasi 8) -67,6595Aspirin (konformasi 8) -70,4562Indometasin (konformasi 10) -92,2391Celecoxib (konformasi 3) -63,8106

3 1HT8RMSD : 0,8130

Native 34C (konformasi 1) -84,5337(E,R)-Marmin (konformasi 7) -87,7189Skimmianin (konformasi 2) -65,1815(S)-Aegelin (konformasi 2) -91,4108Aurapten (konformasi 4) -94,0435Zeorin (konformasi 5) -15,1772Dustanin (konformasi 1) -19,0637Paracetamol (konformasi 4) -65,4839Aspirin (konformasi 7) -70,1549Indometasin (konformasi 10) -88,9998Celecoxib (konformasi 3) -66,0344


4/8



Preparasi Protein EnzimHomologi modeling dilakukan dengan

membuka program YASARA. File fasta dari 6COX,kemudian load file pdb 6COX ke YASARA.

Kemudian dihapus bagian dari sistem yang tidakdiperlukan dalam protocol docking (yangdibutuhkan hanya satu protein, termasuk air jikaesensial, dan satu ligand). Delete chain B (Edit >Delete > Molecule); pilih sequence B, Name B,Belongs to or has All, dan klik OK. Deletedeterjen (NAG) yang masih ada dalam sistem (Edit> Delete > Residu); pilih name NAG, Belongs to orhas All, dan klik OK. Tambahkan hydrogen kedalam system dengan bantuan YASARA, sebabresolusi struktur Kristal tidak mampumemprediksi keberadaan hydrogen (Edit > Add >

Hydrogen to: all). Simpan file sebagai YASARAObject (File > Save as > YASARA Object), simpansebagai COX-2.yob.

Delete ligand asli sehingga hanyamenyisakan protein target saja dengan pocketuntuk docking (Edit > Delete > Residue); PilihName S58, Belongs to or has All, klik OK ,simpan

sebagai protein.mol2. Koordinat pocket dapatdiketahui dengan merujuk pada koordinat ligand3D asli. Untuk itu hanya diperlukan file mol2 yanghanya berisi ligand asli.

Docking PLANTSBuka console di Co-Pendrivelinux-KDE,

kemudian ketik perintah cp/mnt/win/docking_plants/PLANTS PLANTS.Setelah muncul perintah berikutnya ketik chmodu+x PLANTS lanjutkan dengan ./PLANTS untukmengaktifkan program PLANTS. Untuk

memasukkan protocol docking yang diperlukanketik cp /mnt/win/docking_plants/*.mol2.kemudian aktifkan plantsconfig dalam proses

Tabel III. Skor DockingLigan dengan enzim COX-2

NO Kode PDB Ligan Skor Docking1 6COX

RMSD : 1,2183 Native SC-558 (konformasi 3) -71,5020(E,R)-Marmin (konformasi 1) -86,8678

Skimmianin (konformasi 6) -72,9922(S)-Aegelin (konformasi 7) -96,2835Aurapten (konformasi 3) -87,3071Zeorin (konformasi 3) -39,4475Dustanin (konformasi 6) -41,9447Paracetamol (konformasi 6) -67,4056Aspirin (konformasi 9) -72,1648Indometasin (konformasi 6) -101,4380Celecoxib (konformasi 5) -85,6108

2 4COXRMSD : 1,2118

Native IMN (konformasi 10) -87,6053(E,R)-Marmin (konformasi 2) -94,9186Skimmianin (konformasi 2) -69,8888(S)-Aegelin (konformasi 8) -97,5863Aurapten (konformasi 10) -94,2375Zeorin (konformasi 4) -54,2411Dustanin (konformasi 5) -67,6303Paracetamol (konformasi 1) -68,7735Aspirin (konformasi 10) -74,6695Indometasin (konformasi 9) -106,419Celecoxib (konformasi 3) -81,4847

3 3PGHRMSD : 0,4394

Native FLP (konformasi 3) -88,7400(E,R)-Marmin (konformasi 5) -96,2381Skimmianin (konformasi 1) -72,8249(S)-Aegelin (konformasi 1) -97,2794Aurapten (konformasi 1) -94,2722

Zeorin (konformasi 1) -45,6478Dustanin (konformasi 7) -55,9832Paracetamol (konformasi 6) -70,8967Aspirin (konformasi 10) -75,3236Indometasin (konformasi 10) -97,7794Celecoxib (konformasi 3) -82,0446


5/8

Dany Dwi Agistia


docking cp /mnt/win/docking_plants/ plants-config. lalu ketik ./PLANTS mode bindref_ligand.mol2 5 protein.mol2 untukmemasukkan pocket ke dalam protein yangdigunakan sebagai tempat berikatannya dengan

reseptor. apabila terdapat peringatan PLANTSwarning maka dilakukan perbaikan secaramanual dengan cara mengetik kwriteref_ligand.mol2 kemudian ganti S.O2 denganS.o2, setelah di save maka perbaikan sudahdilakukan.

Setelah dilakukan perbaikan padaref_ligand maka ketik grep -Ev # binding sitedefinition plantsconfig > temp_conf lanjutkandengan grep -Ev bindingsite_ temp_conf >temp_conf2. Untuk mengaktifkan pesan galatdiatas ketik cat temp_conf2 bindingsite.def >plantsconfig. Setelah semua preparasi selesaimakarunning dockingdilakukan dengan mengetik./PLANTS --mode screen plantsconfig kemudianakan muncul 10 konformasi ligand yang berikatandengan 6COX dan 1HT8 dengan energi yangberbeda-beda. Untuk evaluasi dan iterpretasi datahasil dockingketik cd results/ lanjutkan denganmore bestranking.csv. hasil skor docking akanmuncul, kemudian dari 10 input konformasidipilih yang memiliki energi paling kecil.

HASIL DAN PEMBAHASANValidasi Metode Docking

Validasi metode docking pada penelitian inidilakukan dengan me-redockingligan nativepadatiap kelompok protein yang diunduh dari situsPDB (Protein Data Bank). Untuk evaluasi validasi,parameter yang dilihat adalah RMSD (Root MeanSquare Deviation) dan pose secara visual(Moitessier et al ., 2008). RMSD merupakanpengukuran dua pose dengan membandingkanposisi atom antara struktur eksperimental denganstruktur yang di-docking-kan atau yang diprediksi(Hawkins et al. , 2008) . Nilai RMSD < 2,0 biasanya digunakan sebagai kriteria kesuksesanmetode docking (Jain and Nicholls, 2008;

Moitessieret al., 2008) . Semakin kecil nilai RMSDmenunjukkan bahwa pose ligan yang diprediksisemakin baik karena semakin mendekatikonformasi native. Akan tetapi, sebenarnya belumada standar nilai RMSD yang digunakan sebagaiparameter kesuksesan metodedocking.

Tahap awal pada proses validasi ini adalahpemilihan protein, serta preparasi protein danligan. Pemilihan protein dari situs PDB didasarkanpada protein yang diinginkan untuk diuji. Untukenzim siklooksigenase-1 (COX-1) dipilih proteindengan kode PDB 1EQH, 1HT5, dan 1HT8. PDBdengan kode 1EQH merupakan kompleks enzimCOX-1 dengan flurbiprofen, 1HT5 merupakankompleks enzim COX-1 dengan metil ester

flurbiprofen, sedangkan 1HT8 merupakankompleks enzim COX-1 dengan alclofenac. Untukenzim siklooksigenase-2 (COX-2) dipilih proteindengan kode PDB 6COX, 4COX, dan 3PGH. PDBdengan kode 6COX merupakan kompleks antara

enzim COX-2 dengan inhibitor selektif SC-558,4COX merupakan kompleks antara enzim COX-2dengan inhibitor non-selektif Indometasin,sedangkan 3PGH merupakan kompleks antaraenzim COX-2 dengan inhibitor non-selektifFlurbiprofen.

Dari hasil scoring di atas, telah diketahuimasing-masing konformasi paling optimal yangmenghasilkan nilai terendah. Konformasi palingoptimal tersebut selanjutnya akan digunakandalam analisis RMSD (dibandingkan denganreferensinya) untuk mengetahui apakah protokoldockingyang digunakan memiliki reprodusibilitasyang baik atau tidak. Hasil analisis RMSD dapatdilihat pada (Tabel 1).

Docking Senyawa Uji pada Enzim COX-1Dalam uji in silico (docking) senyawa

marmin, skimmianin, aegelin, aegelin, aurapten,zeorin, dan dustanin sebagai inhibitor enzimsiklooksigenase-1 (COX-1), dipilih 3 protein darisitus PDB, yaitu 1EQH, 1HT5, dan 1HT8. PDBdengan kode 1EQH merupakan kompleks enzimCOX-1 dengan flurbiprofen, 1HT5 merupakankompleks enzim COX-1 dengan metil ester

flurbiprofen, sedangkan 1HT8 merupakankompleks enzim COX-1 dengan alclofenac. Sebagaisenyawa pembanding digunakan paracetamol,aspirin, indometasin, serta celecoxib.

Proses docking diawali dengan preparasiligan uji, yaitu marmin [(7-(6,7-dihidroksigeranil-oksi) kumarin], skimmianin[4,7,8-(trimetoksifuro(2,3-b)quinolin], aegelin [N-[2-hidroksi-2(4-metoksifenil) etil]-3-fenil-2-propenamid], aurapten, zeorin, dan dustanin, sertaligan pembanding, yaitu paracetamol, aspirin,indometasin, serta celecoxib dengan piranti lunakMarvinSketch version 5.2.5.1 Preparasi dilakukan

dengan menggambarkan molekul ligan uji danpembanding secara manual pada jendelaMarvinSketch version 5.2.5.1, seperti yang terlihatpada Gambar 7 dan 9 dilanjutkan denganprotonasi dan pencarian 10 konformasi yangoptimal. Ligan yang telah dipreparasi kemudiandi-docking-kan pada protein-protein yang telahdivalidasi sebelumnya. Skor hasil docking ligannative, ligan uji, maupun pembanding denganenzim COX-1 dapat dilihat pada (Tabel II).

Dari hasil docking yang memprediksiinteraksi senyawa marmin, skimmianin, aegelin,aurapten, zeorin, dan dustanin dengan enzim COX-1 dari protein dengan kode PDB 1EQH (Tabel XIII),diketahui bahwa nilai skor dari senyawa-senyawa


6/8



tersebut masih lebih tinggi bila dibandingkandengan ligannative-nya, yaitu flurbiprofen. Hal inidapat menunjukkan bahwa kompleks ikatanprotein dengan ligan native masih lebih stabil(kuat) dibandingkan dengan kompleks antara

protein dengan senyawa aktif dariAegle marmelosCorrea. Sedangkan apabila dibandingkan dengansenyawa pembandingnya (paracetamol, aspirin,indometasin, dan celecoxib), nilai skor marmin,aegelin, dan aurapten ternyata lebih rendah, yangdapat mengindikasikan bahwa kompleks antaraprotein dengan marmin, aegelin, atau auraptenlebih stabil (kuat) dibandingkan dengan kompleksprotein dengan senyawa pembanding. Hal inimenunjukkan bahwa marmin, aegelin, danaurapten memiliki potensi untuk dikembangkansebagai agen antiinflamasi yang cukup poten.Sedangkan skor skimmianin, masih lebih tinggibila dibandingkan dengan indometasin, tetapilebih rendah daripada skor paracetamol, aspirin,serta celecoxib, yang dapat berarti bahwaskimmianin juga berpotensi untuk dikembangkansebagai antiinflamasi. Apabila skor senyawa-senyawa aktif Aegle marmelos Correadibandingkan, terlihat bahwa zeorin dan dustaninmenunjukkan skor yang jauh lebih tinggi, yangdapat mengindikasikan afinitas kedua senyawatersebut pada enzim COX-1 tidak baik, serta dapatdikatakan bahwa kedua senyawa tersebut tidakmemiliki aktivitas sebagai inhibitor enzim COX-1.

Dari hasil visualisasi terlihat bahwasenyawa uji (marmin, skimmianin, aegelin,aurapten, zeorin, dan dustanin) dapat berinteraksidengan residu asam amino Arg120, Tyr 355, sertaIle523dari enzim COX-1 dengan jarak ikatan yangberbeda-beda. Apabila dilihat dari jarak ikatannya,interaksi-interaksi tersebut dapat diduga berupaikatan hidrogen, maupun gaya van der Waals. Darihasil visualisasi juga terlihat bahwa senyawa-senyawa pembanding (paracetamol, aspirin,indometasin, dan celecoxib) dapat berinteraksidengan Arg120, Tyr 355, serta Ile523 dari enzimCOX-1 dengan jarak ikatan yang bervariasi.

Apabila dilihat dari jarak ikatannya, jarak ikatanantara residu-residu asam amino tersebut denganligan nativedan indometasin (pembanding) lebihdekat bila dibandingkan dengan jarak ligan-liganuji, sedangkan jarak senyawa pembanding lain(paracetamol, aspirin, dan celecoxib) lebih jauh.Hal tersebut menunjukkan bahwa kekuatan ikatanantara kompleks protein dengan ligan nativemaupun indometasin lebih kuat dan stabildibandingkan dengan kompleks protein dan ligan-ligan uji, dan kompleks protein-ligan uji masihlebih kuat dan stabil daripada kompleks proteindengan paracetamol, aspirin, maupun celecoxib.Kekuatan ikatan ini juga terbukti dari skor ligannativedan indometasin yang memang relatif lebih

baik bila dibandingkan dengan skor ligan uji.Dengan melihat hasil scoringdan interaksi secaravisual, marmin, aegelin, dan aurapten memilikipotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagaiagen antiinflamasi (COXinhibitor).

Docking Senyawa Uji pada Enzim COX-2Dalam uji in silico (docking) senyawa

marmin, skimmianin, aegelin, aurapten, zeorin,dan dustanin sebagai inhibitor enzimsiklooksigenase-2 (COX-2), dipilih 3 protein darisitus PDB, yaitu 6COX, 4COX, dan 3PGH. PDBdengan kode 6COX merupakan kompleks antaraenzim COX-2 dengan inhibitor selektif SC-558,4COX merupakan kompleks antara enzim COX-2dengan inhibitor non-selektif Indometasin,sedangkan 3PGH merupakan kompleks antaraenzim COX-2 dengan inhibitor non-selektifFlurbiprofen.

Proses docking diawali dengan preparasiligan uji, yaitu marmin [(7-(6,7-dihidroksigeranil-oksi) kumarin], skimmianin[4,7,8-(trimetoksifuro(2,3-b)quinolin], aegelin [N-[2-hidroksi-2(4-metoksifenil) etil]-3-fenil-2-propenamid], aurapten, zeorin, dan dustanin, sertaligan pembanding, yaitu paracetamol, aspirin,indometasin, serta celecoxib dengan MarvinSketchversion 5.2.5.1 Preparasi dilakukan denganmenggambarkan molekul ligan uji danpembanding secara manual pada jendela

MarvinSketch version5.2.5.1, seperti yang terlihatpada Gambar 7 dan 9 dilanjutkan denganprotonasi dan pencarian 10 konformasi yangoptimal dan di-docking-kan dengan softwarePLANTS. Skor hasil docking ligan native, ligan uji,maupun pembanding pada enzim COX-2 dapatdilihat pada (Tabel III)

Dari hasil docking yang memprediksiinteraksi senyawa marmin, skimmianin, danaegelin dengan enzim COX-2 dari protein dengankode PDB 6COX (Tabel XV), terlihat bahwamarmin, skimmianin, aegelin, dan auraptenmemiliki skor yang lebih rendah dibandingkan

dengan ligannative(SC-558). Hal ini menunjukkanbahwa kompleks antara protein dengan ligan ujitersebut lebih stabil dibandingkan dengankompleks protein-ligan native. Apabiladibandingkan dengan ligan pembandingnya, skormarmin, skimmianin, aegelin, dan aurapten masihlebih tinggi daripada indometasin, tetapi lebihrendah bila dibandingkan dengan pembandingyang lain. Hasil tersebut menunjukkan bahwakompleks antara protein dengan indometasinmenjadi kompleks yang paling stabil biladibadingkan dengan kompleks protein-ligan uji,dan kompleks protein-ligan uji masih lebih stabilbila dibandingkan dengan kompleks protein-liganpembanding lainnya (paracetamol, aspirin, dan


7/8

Dany Dwi Agistia


celecoxib). Dari keenam senyawa aktif AeglemarmelosCorrea yang diuji, zeorin dan dustaninmemiliki skor yang relatif tinggi bila dibandingkandengan senyawa uji lain, ligan native, maupunpembanding yang digunakan. Hal tersebut

menunjukkan bahwa afinitas zeorin dan dustaninterhadap enzim COX-2 kurang baik, dan dapatdikatakan bahwa kedua senyawa tersebut tidakmemiliki aktivitas sebagai inhibitor enzim COX-2.Hasil scoring tersebut dapat digunakan sebagaisalah satu dasar pengembangan marmin,skimmianin, aegelin, serta aurapten sebagai agenantiinflamasi yang cukup poten.

Dari hasil visualisasi terlihat bahwasenyawa uji (marmin, skimmianin, aegelin,aurapten, zeorin, dan dustanin) dapat berinteraksidengan residu asam amino Ser353, Arg513, sertaSer530dari enzim COX-2 dengan jarak ikatan yangbervariasi. Apabila dilihat dari jarak ikatan ligandengan residu asam amino, interaksi-interaksitersebut dapat diduga berupa ikatan hidrogen,maupun gaya van der Waals. Apabila dilihat darijarak ikatannya, jarak ikatan antara residu-residuasam amino Ser353, Arg513, serta Ser530denganligan uji marmin, aegelin, dan aurapten lebih dekatbila dibandingkan dengan jarak residu-residuasam amino dengan ligan nativedan pembanding(paracetamol, aspirin, dan celecoxib), tetapi masihlebih jauh daripada jarak residu asam aminodengan pembanding indometasin. Sedangkan

jarak ikatan antara residu asam amino denganligan uji lain masih lebih jauh bila dibandingkandengan ligan native maupun pembandingnya. Halini menunjukkan bahwa kekuatan ikatan antaraprotein dengan marmin, aegelin, maupunaurapten lebih kuat dan stabil bila dibandingkandengan kekuatan ikatan protein dengan ligannative, paracetamol, aspirin, dan celecoxib, tetapilebih lemah bila dibandingkan dengan kekuatanikatan protein dengan indometasin. Di antarasenyawa-senyawa aktif dari Aegle marmelosCorrea yang diuji, zeorin dan dustanin memilikikekuatan ikatan yang relatif lemah bila

dibandingkan dengan kekuatan ikatan antaraprotein dengan ligan native maupun senyawapembanding yang digunakan. Kekuatan ikatan inijuga terbukti dari hasilscoringyang menunjukkanbahwa indometasin memiliki skor terendah,zeorin dan dustanin memiliki skor yang relatiflebih tinggi. Dengan melihat hasil scoring daninteraksi secara visual, marmin, aegelin, danaurapten memiliki potensi untuk dikembangkanlebih lanjut sebagai agen antiinflamasi (COXinhibitor).

KESIMPULANUrutan senyawa dengan skor terbaik pada

uji anti COX-1 adalah sebagai berikut : ligannatve

FLP > aurapten > (E,R)-marmin > (S)-aegelin >indometasin > skimmianin > aspirin >paracetamol > celecoxib > zeorin > dustanin (kodePDB 1EQH). Aurapten > indometasin > (E,R)-marmin > ligannativeFL2 > (S)-aegelin > aspirin >

skimmianin > paracetamol > celecoxib > zeorin >dustanin (kode PDB 1HT5). Aurapten > (S)-aegelin> indometasin > (E,R)-marmin > ligannative34C >aspirin > celecoxib > paracetamol > skimmianin >dustanin > zeorin (kode PDB 1HT8). Residu-residuasam amino yang diduga terlibat dalam interaksiprotein-ligan antara lain adalah Arg120, Tyr 355,dan Ile523.

Urutan senyawa dengan skor terbaik padauji anti COX-2 adalah sebagai berikut :indometasin > (S)-aegelin > aurapten > (E,R)-marmin > celecoxib > skimmianin > aspirin > ligannativeSC-558 > paracetamol > dustanin > zeorin(kode PDB 6COX). Indometasin > (S)-aegelin >(E,R)-marmin > aurapten > ligan native IMN >celecoxib > aspirin > skimmianin > paracetamol >dustanin > zeorin (kode PDB 4COX). Indometasin> (S)-aegelin > (E,R)-marmin > aurapten > ligannativeFLP > celecoxib > aspirin > skimmianin >paracetamol > dustanin > zeorin (kode PDB3PGH). Residu-residu asam amino yang didugaterlibat dalam interaksi protein-ligan antara lainadalah Ser353,Arg513, sertaSer530.

DAFTAR PUSTAKA

Arul, V., Miyazaki, S., and Dhananjayan, R., 2005,Studies on The Antiinflammatory,Antipyretic and Analgesic Properties of TheLeaves of Aegle marmelos Correa. J.Ethnopharmacol., 96(1): 159-163 cit Anas,Y., 2011, Pengaruh Marmin, Senyawa Aktif

Aegle marmelosCorrea terhadap Otot PolosTrakea Marmut Terisolasi, Tesis, FakultasFarmasi Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.

Benni, J.M., Jayanthi, M.K., and Suresha, R.N., 2011,Evaluation of the Anti-inflammatoryActivity ofAegle marmelos(Bilwa) Root,Indian J Pharmacol, 43(4) : 393-397.

Botting, R. M., 2006, Inhibitors of Cyclooxigenases: Mechanisms, Selectivity and Uses, Journalof Physiology and Pharmacology, 57 : 113-124.

Djikstra, D., Stark, H., Chazot, D.L., Shenton, F.C.,Leurs, R., Wertel, T. and Gutzmer, R., 2008,Human Inflammatory Dendritic EpidermalCells Express a Functional Histamine H4Receptor, J Invest, Dermatol,128(7) : 1696-1703.

Escribano, L., Akin, C., Castells, M., and Schwartz,L.B., 2006, Current Options in theTreatment of Mast Cell Mediator-related


8/8



Symptoms in Mastocytosis, Inflamm AllergyDrugs Targets, 5(1) : 61-77.

Istyastono, E.P., 2003, Quantitative StructureAcivity Relationship Analysis of Curcuminand its derivatives as GST Inhibitors Based

on Computational chemistry Calculation,Indo. J, Chem, 3(3), 179-186.

Jain, A. N. and Nicholls, A., 2008,Recommendations for Evaluations ofComputational Methods, J. Comput. AidedMol. Des., 22:133-139

Jansen, O., Akhmedjanova, V., Angenot, L.,Balansard, G., Chariot, A., Ollivier, E. et al.,2006, Screening of 14 alkaloids Isolatedfrom Haplophyllum A. Juss. for TheirCytotoxic Properties, J. Ethnopharmacol.,105(1-2) : 241-245.

Kartasasmita, R. E., 2002, Perkembangan ObatAntiradang Bukan Steroid, ActaPharmaceutica Indonesia, 27(4) : 76-81.

Kirchmair, J., Markt, P., Distinto, S., Wolber, G., andLanger, T., 2008, Evaluation of The

Performance of 3D Virtual ScreeningProtocols : RMSD Comparisons, EnrichmentAssessments, and Decoy Selection---WhatCan We Learn from Earlier Mistakes?, J.Comput. Aided Mol Des, 22 : 213-228

Kitchen, D.B., 2004, Docking and Scoring in VirtualScreening for Drug Discovery : Methods and

Applications, Albany Molecular Research,Inc. (AMRI), New York, USA.

farmakofor cox, antihistamin, marmin

Documents