jawaban pemodelan biomolekul

7/26/2019 Jawaban Pemodelan Biomolekul

http://slidepdf.com/reader/full/jawaban-pemodelan-biomolekul 1/4

Pada akhir tahun 2012

1. Simulasi Dinamika MolekulerSimulasi komputer dimana atom dan molekul berinteraksi selama periode

waktu tertentu berdasarkan hukum fsika persamaan gerak newton yaitu

F=m.a.Simulasi Monte arloSimulasi perilaku sistem se!ara hukum fsika dan matematika dengan

menggunakan metode pemberian input bilangan se!ara a!ak.2. Perangkat "unak Pemodelan #iomolekul

$#$"%&' = Memodelkan biomolekul dengan metode kimia komputasi

molekuler dinamik sehingga dalam perhitungan yang dilakukan untuk

mengoptimasi sehingga dapat mengetahui si(at dan (ungsi spesifk dari

biomolekul sangat efsien. Dapat digunakan untuk meran!ang atau

mendesain molekul sendiri. Dapat melakukan perhitungan untuk optimasi

struktur yang telah dibuat. )isualisasi dengan grafs yang baik. Dapat

digunakan untuk do!king molekuler karena dapat melakukan simulasi

biomolekul dengan senyawa lain berupa ligan ligan disekelilingnya.

*ekurangan apliaksi ini yakni waktu simulasinya yang lama dan butuh

sistem dengan kapasitas besar.+. $. Menggunakan mekanika molekuler karena perhitungan metode kimia

komputasi mekanika molekuler merupakan perhitungan untuk molekul

yang memiliki Mr besar seperti biomolekul yang !ukup efsien dengan

membutuhkan waktu yang lama karena metode ini didasarkan pada

interaksi antar atom se!ara fsika menurut hukum newton F=m.a dengan

mempela,ari medan gaya yang timbul. -idak seperti metode semiempiris

dan ab initio yang keduanya menggunakan korelasi elektron untuk

perhitungannya sehingga akan membutuhkan waktu yang lama dalam

perhitungan terhadap senyawa yang tersusun dari atom atom yang

banyak makromolekul/.#. Senyawa obat atau ligan dapat dioptimasi selain dengan mekanika

molekuler yaitu dengan ab initio. al ini disebabkan karena ukuran

molekul obat atau ligan !enderung lebih ke!il mikromolekul/ apabila

hanya untuk struktur teroptimasi. &amun ,ika untuk struktur atau interaksi

dengan sistem biomolekul akan lebih baik digunakan dengan mekanika

molekuler.. $. #iomolekul banyak di dalam kehidupan manusia 3 protein. #iomolekul

3 hayati. ayati 3 air sebagai media 3 sehingga lingkungannya air.

Molekul air berperan sebagai pelarut atau sol4en dalam sistem biomolekul



sehingga perlu diperhitungkan keberadaannya dalam simulasi. 5ika tidak

ada air maka hasil yang diperoleh akan tidak 4alid. 2 monosakarida

bergabung dengan melepas 1 atom hidrogen dan 1 grup hidroksil %/

yang bergabung membentuk air. $ir dapat meme!ah satu molekul

disakarida protein.#. $ir yang digambarkan se!ara molekul berarti air tersebut merupakan

lingkungan dengan sistem berupa ligan 6 air. $ir yang hanya si(atnya sa,a

yang dimasukan berarti air sebagai guest senyawa tamu/ yang

menggangu atau mempengaruhi sistem. *eberadaan air sangat berperan

penting dan ,ika dibandingkan dengan hanya memasukan si(at molekul air

maka hasil yang diperoleh akan berbeda walaupun perbedaannya tidak

begitu besar. Dengan memasukan molekul air dalam simulasi akan

diperoleh energi yang lebih rendah dibandingkan hanya dengan

memasukan si(at airnya sa,a.

Pada pertengahan tahun 201+1. Dalam pemodelan biomolekul7 metode kimia komputasi yang digunakan

sebagai pilihan utama adalah metode mekanika molekul7 tidak dengan

metode semiempiris maupun metode ab initio. al ini disebabkan karena

metode mekanika molekul perhitungannya lebih sederhana sehingga

dapat digunakan untuk menghitung atau memodelkan senyawa dengan

massa molekul tinggi dengan !epat karena metode mekanika molekul

menggunakan prinsip medan gaya yang dihasilkan antara atom 1 dengan

atom yang lainnya. Sedangkan metode semiempiris dan metode ab initio

keduanya menggunakan korelasi elektron dari atom atom penyusun suatu

senyawa untuk memperhitungnya sehingga kedua metode tersebut

kurang tepat apabila digunakan untuk perhitungan dalam memprediksi

si(at si(at kimia senyawa yang memiliki massa molekul yang besar.2. "angkah peneliti pemodelan biomolekul untuk mendapatkan struktur

protein yang akan dika,i 8$. Mula mula terlebih dahulu men!ari dari database pada protein data

bank berupa fle dari suatu protein yang akan diteliti yang berisikan urutan

asam amino penyusun protein tersebut.#. *emudian dari fle tersebut dapat langsung diinputkan kedalam

perangkat lunak pemodelan biomolekul7 atau dapat ,uga digambarkan

atau membuat strukturnya dengan memasukan satu persatu asam amino

penyusun protein yang diteliti ke dalam perangkat lunak atau dari kedua

langkah tersebut kemudian hasil dioptimasi dengan metode kimia

komputasi mekanika molekul.



+. Peneliti dapat menggunakan simulasi MD mole!ular dynami!s/ untuk

melakukan ka,ian dari sistem dinamis dari protein yang akan diteliti.

Dengan simulasi MD7 dapat disimulasikan pergerakan suatu biomolekul7

selain itu MD ,uga dapat digunakan untuk mensimulasi interaksi antar

biomlekul dengan molekul lainnya seperti mlekul pelarut sehingga dapat

mengetahui si(at dan interaksi yang ter,adi biomolekul tersebut di

lingkungan aslinya seperti tubuh manusia. *emudian dapat ,uga

mengetahui si(at makroskopik suatu biomolekul dari si(at si(at atom

penyusunnya.. Masing masing protein dikode oleh asam asam amino tertentu yang

memiliki si(at tertentu sehingga menghasilkan (ungsi tertentu.

• Struktur Primer = Struktur yang terbentuk akibat adanya ikatan

peptida yang menghubungkan residu asam amino satu dengan

lainnya. 9katan peptida tersebut berupa ikatan ko4alen. 9katan

ko4alen merupakan ikatan kimia yang kuat karena ter,adi sharing

elektron sehingga membentuk suatu kumpulan asam amino : asam

amino dengan struktur baru yang memiliki si(at dan (ungsi yang

tertentu.

• Struktur Sekunder = Struktur yang terbentuk akibat adanya ikatan

antar mlekul gabungan asam amino primer satu dengan lainnya/

misalnya ikatan hidrogen dan ikatan sulfda dimana kedua ikatan

tersebut memberikan si(at dan (ungsi yang berbeda pada protein.

• Struktur -ersier = struktur yang terbentuk akibat ke!enderungan

untuk membentuk kon(ormasi lipatan atau globular yang

menghasilkan bentuk +D. Dari bentuk +D tersebut tiap tiap sisinya

akan memiliki ,enis ,enis atom yang berbeda beda sehingga apabila

bertemu dengan senyawa lain akan menghasilkan si(at dan ( ;/

yang berbeda pula.

$khir tahun 201+. <D dan &M dalam komputasi pemodelan biomolekul penentuan struktur

+D protein.Dengan pemodelan biomolekul se!ara komputasi7 tidak perlu melakukan

eksperimen untuk menentukan struktur +D dari suatu senyawa7 dengan

!ontoh protein hanya perlu melakukan simulasi molekul sehingga tidak

memerlukan bahan kimia yang mahal atau berbahaya misalnya. Selain itu

tidak semua struktur +D protein dapat ditentukan dengan <D dan &M

karena terkendala masalah preparasi sampel. Dengan metode komputasi



dapat memodelkan struktur +D untuk seluruh ,enis protein yang didukung

dengan tampilan4isualisasi yang baik dan dapat ,ika diasumsikan interaksi yang

dimodelkan.

$khir tahun 2012+. #. Senyawa obat ligan/ struktur optimasi dengan MM atau metode yang

lebih detail.Senyawa obat dapat ditentukan struktur teroptimasinya menggunakan

metode yang lebih teliti yaitu mekanika kuantum7 bukan mekanika

molekul. al tersebut dikarenakan mekanika kuantum mampu menghitung

se!ara teliti sisi akti( dari suatu sistem kimia !ontohnya senyawa obat

yang berperan sebagai ligan. Sedangkan mekanika molekul digunakan

untuk menghitung suatu sistem kimia yang ,umlahnya besar dan tidak

mengalami perubahan terlalu besar yaitu protein yang berperan sebagai

reseptor dalam proses interaksi obat dengan reseptor do!king/.

-idak beraturan

• "#DD ligand #ased Drug Design/

eseptor tidak diketahui Mekanisme ker,a obat telah diketahui atau belum "igan dan akti4itas tidak diketahui

Meman(aatkan into si(at fsika kimia senyawa akti( sebagai

landasan mendesain senyawa baru. Metode (armako(or ftur

elektronik untuk men,amin interaksi supramolekul yang optimal

dengan struktur target yang spesifk/.

• S#DD Stru!ture #ased Drug Design/

Struktur reseptor diketahui Mekanisme diketahui 9nteraksi dan kontribusi dalam ikatan diketahui "igan dan akti4asi telah diketahui atau belum

#erdasar ligan yang sudah diketahui dan desain obat yang

berbasis struktur.

jawaban pemodelan biomolekul

Documents