penapisan virtual senyawa peptida siklis komersial

PENAPISAN VIRTUAL SENYAWA PEPTIDA SIKLIS KOMERSIAL

TERHADAP PROTEIN PAPAIN LIKE PROTEASE (PLPRO) SEBAGAI

KANDIDAT OBAT TERBARUKAN MERS-COV

Muhammad Ghaazi Azzuhdi*, Arli Aditya Parikesit, Usman Sumo Friend Tambunan

Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia, Kampus UI Depok, Depok, 16424, Indonesia

*Email : [email protected]

Abstrak

Middle east respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) telah menjadi wabah saat ini, infeksi MERS-CoV menyebabkan gangguan pada sistem pernapasan, pencernaan, bahkan menyebabkan kematian dengan rata-rata kematian yang disebabkan infeksi MERS-CoV mencapai 50%. Sampai saat ini belum ditemukannya vaksin atau obat yang efektif untuk mengurangi infeksi MERS-CoV. papain-like protease (PLpro) bertanggung jawab untuk melepaskan potein nonstruktual yang berperan penting dalam proses pematangan virus. Dengan menginhibisi papain-like protease (PLpro) dengan suatu ligan, akan menghambat proses pelepasan protein nonstruktural, sehingga mengurangi infeksi yang diakibatkan oleh virus MERS-CoV. Melalui studi bioinformatika dengan metode molecular docking dan melalui analisis drug scan, didapatkan inhibitor berbasiskan senyawa peptida siklis komersial yang dapat berikatan dengan PLpro dan mengurangi proses infeksi yaitu Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine). Melalui analisis molecular dynamics, inhibitor ini stabil dalam tubuh baik dalam keadaan normal (310 K) dan keadaan demam (312 K), sehingga senyawa Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine) berpotensi untuk dikembangkan menjadi obat terbarukan MERS-CoV.

Kata kunci: MERS-CoV, papain-like protease (PLpro), peptida siklis komersial, molecular docking, molecular dynamics, analisis drug scan

Abstract

Middle east respiratory syndrome (MERS-CoV) has become the current outbreak, MERS-CoV infection results in illness in respiratory system, digestive, and even lad to death with an average mortality caused by MERS-CoV infection reaches 50%. Until now no effective vaccine or drug to ward off MERS-CoV infection. Papain-like protease (PLpro), is responsible for cleavage of nonstructural potein that is important for viral maturation. Inhibition the papain-like protease (PLpro) with a ligand will block the cleavage process of nonstructural protein, thus reduce the infection of MERS-CoV. Through of bionformatics study with molecular docking, molecular dynamics and drug scan analysis, Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine) was obtained as a inhibitor of commercial cyclic peptide, it can inhibit the papain-like protease (PLpro) and reduce infection process. With molecular dynamics analysis, this inhibitor was stable at normal body temperature (310 K) and fever temperature (312 K), with the result that Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine) has a potential as novel candidate drug.

Keywords: MERS-CoV, papain-like protease (PLpro), commercial cyclic peptide, molecular docking, molecular dynamics, drug scan

Penapisan virtual ..., Muhammad Ghaazi Azzuhdi, FMIPA UI, 2015

1. Pendahuluan

Pada September 2012, terjadi kasus kematian terhadap seorang pasien di Arab Saudi dengan gejala penyakit pernapasan akut. Identifikasi dilakukan terhadap korban dan ditemukan jenis baru betacoronavirus yang menyerang sistem pernapasan manusia [1]. Pada Mei 2013, WHO menetapkan virus tersebut dengan nama Middle East espiratory syndrome (MERS) coronavirus (MERS-CoV). Data menunjukkan bahwa MERS-CoV memiliki tingkat kematian kasar sangat tinggi sekitar 50%, sehingga menjadi ancaman besar bagi mereka yang terinfeksi [2]. Gejala pada pasien MERS-CoV meliputi demam, batuk, sesak napas, dan gejala pencernaan terutama pada usus dan lambung. Sebagian besar pasien menderita radang paru-paru dan mayoritas dilaporkan memiliki beberapa kondisi komorbiditas [3].

MERS diklasifikasikan kedalam C betacorona-virus [4] dan Coronavirus termasuk kedalam keluarga virus yang menginfeksi burung dan mamalia [5]. MERS-CoV adalah virus positive sense, single stranded, dan virus RNA termasuk kedalam garis keturunan C betacoronavirus, genom MERS-CoV mengandung 30 kb nukleotida dan 10 open reading frames (ORFs) yang mengkodekan replikasi poliprotein nonstruktural dan protein struktural, termasuk protein enzim, S protein, E protein, M protein dan N protein [6]. Sekuens ORF1a MERS-CoV mengkodekan dua daerah protease yang terdapat pada seluruh jenis CoV, yaitu papain-like protease (PLpro) pada protein nonstruktural (nsp3) dan 3C- like protease (3CLpro; atau lebih dikenal dengan “main protease”) pada nsp5 [7]. Kedua protein ini terdapat pada seluruh virus korona dan bertanggung jawab atas pelepasan protein nonstruktural 1,2,3 dari bagian N-terminal poliprotein 1a dan 1b [8][9]. Protease coronavirus terutama main protease (EC 3.4.22.69) dan papain-like protease (PLpro) (EC 3.4.22.46), dipertimbangkan untuk menjadi target obat karena bertanggung jawab dalam pelepasan protein nonstruktural (pp1a dan pp1b) yang berperan penting dalam pematangan virus [10]. Dengan menginhibisi papain-like protease (PLpro) dengan suatu ligan, maka diharapkan proses pelepasan protein nonstruktural yang berfungsi sebagai pematangan virus akan terhambat, sehingga mengurangi infeksi yang diakibatkan oleh virus MERS-CoV. Penapisan peptida siklis komersial dilakukan terhadap protein PLpro, dengan menggunakan metode penambatan molekul (molecular docking) dan dinamika molekul (molecular dynamics) yang mampu

memprediksi pembentukan ikatan antara inhibitor peptida yang akan dikembangkan dengan catalytic triad PLpro MERS-CoV dan molecular dynamics yang dilakukan untuk menguji interaksi antara protein dan peptida siklis pada suhu dan waktu tertentu, kemudian dilakukan analisis analisis ADMET (Absorption, Distribution, Metabolism, and Excrection-Toxicity) serta pengujian karakter farmakologi. Melalui penelitian ini inhibitor dapat dikembangkan menjadi obat sehingga mampu mengurangi proses infeksi MERS-CoV berbasis peptida siklis komersial.

2. Metodologi Penelitian

2.1 Preparasi Protein papain-like protease (PLpro) MERS-CoV

Pencarian data sekuens residu papain-like protease (PLpro) MERS-CoV dilakukan melalui server pada situs NCBI. Diakses melalui situs: http://ncbi.nlm.nih.gov. Penyejajaran sekuens protein papain-like protease (PLpro) MERS-CoV dilakukan dengan metode Multiple Sequence Allignment (MSA) MSA dilakukan menggunakan program online Clustal Omega dari EMBL-EBI: http://www.ebi.ac.uk /Tools/clustalw2. Sekuens protein PLpro dengan nilai tertinggi akan digunakan sebagai input pada analisis selanjutnya. Selanjutnya struktur 3Dimensi protein diunduh melalui situs RCSB. Optimasi protein menggunakan software MOE.2008.10, optimasi meliputi: penambahan atom hidrogen, ,menghilangkan molekul air, menghitung muatan parsial, dan meminimisasi energi menggunakan moda forcefield MMFF94.

2.2 Preparasi Ligan Peptida Siklis

Ligan peptida yang akan digunakan sebagai inhibitor protein PLpro MERS-CoV digambar dengan menggunakan ChemBioDraw 3D ultra. kemudian diubah ke bentuk tiga dimensinya melalui software Chemsketch 14.01 dan VegaZZ 3.0.5.12. Optimasi dan minimisasi energi terhadap ligan peptida siklis menggunakan software MOE.2008.10

2.3 Molecular docking

Proses molecular docking menggunakan software MOE.2008.10. Membuka protein yang telah di optimasi dan diminimisasi energinya, kemudian melakukan beberapa pengaturan sebelum molecular


docking seperti; pemilihan sisi aktif dengan menandai sekuens sisi aktif pada menu sequence editor yang terletak pada residu Cys113-His280-Asp295, Placement Method yang digunakan adalah Triangle Matcher, Fungsi scoring LondondG, retain 30 dan 100 (redocking).

2.4 Penapisan (Screening) Obat dan Analisis Drug Scan

Drug scan dilakukan untuk melihat apakah ligan inhibitor yang diusulkan telah memenuhi syarat sebagai kandidat obat (drug candidate). Drug scan menggunakan beberapa software online dan offline diantaranya: ACDLabs/I-Lab, LAZAR, OSIRIS Property Explorer, Toxtree 2.6.6.

2.5 Molecular Dynamics

Optimasi geometri dan minimisasi energi struktur tiga dimensi terlebih dahulu dilakukan sebelum masuk ke tahap simulasi molecular docking. Kedua proses ini dilakukan dengan menggunakan software MOE 2008.10, solvasi yang digunakan adalah born fix. Terdapat tiga tahap dalam simulasi molecular dynamics yakni: Inisialisasi, ekulibrasi dan produksi. Pada tahap produksi dilakukan dalam dua kondisi suhu 310 K dan 312 K, selama 20000 ps.

3. Hasil dan Pembahasan

3.1 Preparasi Protein papain-like protease (PLpro) MERS-CoV

Dari hasil pencarian didapat tiga macam sekuens PLpro, sekuens yang diambil ketiganya berstatus completed (c), yang artinya sekuens sudah bisa digunakan. Ketiga sekuens tersebut diunduh dan disimpan dengan format FASTA. Dari hasil penyejajaran ketiga sekuens, ada beberapa asam amino yang tidak dimiliki oleh beberapa sekuens, terdapat 316 asam amino yang dimiliki oleh ketiga sekuens. Dari hasil score menggunakan Clustal W, sekuens dengan PDB id: 4PT5 memiliki score kemiripan tertinggi dari kedua sekuens lainnya (Gambar 3.1), sehingga menjadikan 4PT5 layak untuk digunakan dan selanjutnya akan dilakukan analisis lebih lanjut mengenai validitas sekuens 4PT5

Gambar 3.1 Hasil Score menggunakan ClustalW

Struktur tiga dimensi dari PLpro diunduh melalui situs RCSB. Pada Gambar 3.2 dapat dilihat visualisasi dari struktur PLpro dengan PDB id: 4PT5.

Gambar 3.2 struktur tiga dimensi PLpro

Proses pertama dari minimisasi energi adalah protonate 3D yang bertujuan untuk menambahkan atom hidrogen pada struktur kristal protein. Kristal hasil kristalografi sinar X umumnya tidak memiliki atom hidrogen karena keterbatasan resolusi instrumentasi, padahal atom hidrogen eksplisit diperlukan dalam mekanika dan dinamika molekuler, docking serta semua kalkulasi elektrostatik yang terlibat didalamnya [11]. Forcefield yang digunakan adalah MMFF94 (Merck molecular force field) adalah parameter untuk fasa gas, dan molekul organik yang berukuran sedang dan cocok digunakan untuk kimia medis [12]. solvation yang digunakan adalah fasa gas, karena fasa gas merupakan fasa yang paling ideal, pada fasa gas jarak antara atom dibuat jauh sehingga interaksi antar atom protein tidak mempengaruhi interaksi ligan-protein dan lebih diarahkan pada interaksi ligan dengan sisi aktif protein dengan pengaturan nilai RMS gradient 0,05 kkal/molÅ dan nilai tether 100000.

3.2 Preparasi Ligan Peptida Siklis

Pencarian ligan peptida siklis yang sudah dipasarkan melalui perusahaan kimia seperti Bachem (www.shop.bachem.com), Mimotopes (www.Mimoto pes.com), American Peptide (www.american-peptide.com), PolyPeptide (www.polypeptide.com) dan Anaspec (www.anaspec.com). Dari hasil pencarian, didapat peptida siklis komersial sebanyak 413 ligan. Informasi yang didapat berupa sekuen asam amino, rumus molekul dan berat molekul. ChemBioDraw digunakan untuk menggambar ligan pada tahap pertama, kemudian Chemsketch digunakan untuk membentuk struktur tiga dimensi peptida siklis. VegaZZ digunakan untuk merubah format ligan file ke .MDL_mol karena software MOE.2008.10 hanya mengenali tipe file.MDL_mol, total ligan setelah diseleksi VegaZZ adalah 372 ligan.


3.3 Molecular docking

3.3.1 Nilai Energi Bebas Ikatan (ΔGbinding)

Nilai ΔGbinding yang diperoleh merupakan hasil dari interaksi hidrogen intermolekuler, elektrostatik, dan Van der Waals lemah yang terjadi antara ligan dan enzim pada suatu pose [13]. Nilai ΔGbinding yang lebih kecil dan negatif menandakan konformasi ligan yang terbentuk ada pada kondisi yang lebih stabil, semakin kecil ΔGbinding semakin stabil kompleks [14] dan nilai Ki yang semakin kecil menunjukkan semakin besar konsentrasi kompleks ligan-protein, semakin stabil kompleks tersebut, dan semakin besar afinitas ligan terhadap protein sehingga semakin besar nilai pKi [15].

Tabel 3.2 Nilai ΔGbinding20 ligan terbaik

Dari hasil docking 365 ligan peptida siklis komersial ditambah 4 ligan standar terhadap protein PLpro, didapat 323 ligan memiliki nilai ΔGbinding lebih rendah dari pada standar sehingga 323 ligan tersebut

lebih stabil membentuk kompleks dengan PLpro dibandingkan ligan standar. Dari 323 ligan tersebut diambil 100 terbaik ditambah empat ligan standar untuk dilakukan proses redocking, proses redocking sama dengan proses docking namun terdapat perbedaan pada peningkatan retain menjadi 100. Dari hasil redocking 100 ligan terbaik didapat 20 ligan terbaik, berdasarkan nilai ΔGbinding terendah

3.3.2 Visualisasi Interaksi Komplek Ligan Protein

Hasil molecular docking juga memberikan analisis berupa visualisasi interaksi antara ligan dan residu asam amino dari protein. Interaksi yang dilihat berupa ikatan hidrogen, ikatan koordinasi logam, interaksi van der Waals, interaksi dengan residu asam amino maupun interaksi dengan pelarut [16]

Gambar 3.3 Visualisasi interaksi ligan Aldosterone Secretion Inhibition Factor dengan residu PLpro

Pada Gambar 3.3 dapat dilihat interaksi ligan Aldosterone Secretion Inhibiting Factor dengan residu PLpro. Residu Val278, Ala277, Leu108 dan Gly279 menerima donor atom hidrogen dari ligan terhadap rantai backbone pada masing-masing residu, sementara residu Asp110 mendonorkan atom hidrogen backbonenya kepada atom oksigen pada ligan. Residu Asn111, Trp305, Thr298, dan Asp295 menerima donor atom hidrogen dari ligan terhadap masing-masing sidechain. Lys107 dan Ser109 mendonorkan atom hidrogennya kepada atom oksigen pada ligan, Lys107 mendonorkan tiga atom hidrogen sekaligus dikarenakan gugus Lisin merupakan asam amino yang bersifat polar positif (basa) karena adanya gugus amina primer kedua pada posisi ε dari sidechain alifatik yang dimiliki [17]. Sementara His280 memiliki dua interaksi yakni interaksi dengan rantai hidrokarbon aromatik pada gugus histidin sekaligus menerima donor atom hidrogen dari ligan terhadap sidechain residu His280. Ligan Aldosterone Secretion Inhibiting Factor memiliki interaksi dengan dua residu sisi aktif yakni His280 dan Asp295.

No Nama Ligan ΔGbinding pKi

1 Amylin, rat -43.9280 32.0145 2 Calcitonin Gene Related Peptide, rat -42.2197 30.7695

3 [beta]-Calcitonin Gene Related Peptide, rat -38.1776 27.8237

4 RGD – targeted Proapoptotic Peptide -37.6700 27.4537 5 Big Endothelin-3 (1-41), amide, human -36.4495 26.5642

6 [Tyr0] Calcitonin Gene Related Peptide II, human -36.4040 26.5310

7 [Des-Arg30,Des-Pro31]-Dendroaspis Natriuretic Peptide -35.9874 26.2274

8 Urodilatin (95-126) -35.2927 25.7211

9 [Tyr0]-C-Type Natriuretic Peptide (32-53) (human, porcine, rat) -34.8841 25.4234

10 [alpha] – Conotoxin MVIIC -34.3901 25.0633

11 Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine) -33.8805 24.6919

12 Amylin, human, free acid -33.6051 24.4912 13 CNP-22, human, porcine, rat -32.7606 23.8757 14 Endothelin-1, human -32.6045 23.7620 15 LEAP – 1, Hepcidin, human -32.5801 23.7442

16 C-Type Natriuretic Peptide (1-22), human -32.3130 23.5495

17 Scospondistatin -32.1248 23.4124 18 Atrial Natriuretic Factor (3-28) (human) -32.1038 23.3971 19 ANP (11-30), frog -32.1036 23.3970 20 AGRP fragment (83 – 132), amide -31.9626 23.2942 21 6-Thioguanine (6TG) -11.0819 8.0764 22 6-Mercaptopurine (6MP) -11.0743 8.0708 23 Mycophenolic acid -10.7094 7.8049 24 N-ethylmaleimide (NEM) -5.6406 4.1108


1000

2000

3000

4000

5000

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110

Energi

Waktu(ps)

PlotwaktuinisialisasiPada protein PLpro sisi aktif (catalytic triad)

merupakan tempat terjadinya pelepasan protein nonstruktural yang berfungsi sebagai pematangan virus [10]. 17 Ligan yang memiliki interaksi dengan sisi aktif dilanjutkan kedalam tahap Drug Scan, ditambah dengan semua standar

3.4 Penapisan (Screening) Obat dan Analisis Drug Scan

Berdasarkan uji menggunakan software Toxtree 2.6.6 terdapat 8 ligan yang memiliki potensi mutagen baik genotoksik maupun nongenotoksik, sedangkan keempat ligan standar memiliki potensi karsinogen dan mutagen. Berdasarkan uji mutagenitas dan karsinogenitas menggunakan software LAZAR empat ligan peptida siklis memiliki potensi mutagenitas dan semua ligan standar memiliki potensi mutagenitas dan karsinogenitas. Sementara berdasarkan uji OSIRIS Property Explorer semua ligan peptida siklis tidak memiliki dampak mutagenitas. Enam ligan terbaik setelah uji mutagenitas dan karsinogenitas dilanjutkan untuk uji karakter farmakologi dan efek kesehatannya menggunakan software online ACD/ILabs. Dari hasil ACD/ILabs semua ligan yang diuji memberikan hasil baik pada metabolisme tahap pertama, memberikan hasil bioavailabilitas oral yang rendah tidak memiliki kemungkinan dalam menghambat kinerja PGP, tidak memiliki kemampuan untuk menembus blood-brain barrier dan mengganggu sistem saraf pusat (CNS).Dari hasil pengujian ACD/ILabs untuk efek kesehatan terhadap enam ligan terbaik, semua ligan memiliki risiko tinggi terhadap ginjal, hati dan darah, sementara ligan [alpha]- Conotoxin MVIIC tidak memiliki risiko terhadap kesehatan paru-paru, dan ligan Aldosterone Secretion Inhibiting Factor memiliki efek risiko rendah terhadap kesehatan pencernaan. Untuk efek kesehatan pada jantung, semua ligan memiliki risiko yang kecil.

Berdasarkan uji efek kesehatan dan farmakologi ligan Aldosterone Secretion Inhibiting Factor memiliki efek kesehatan terendah dan interaksi terbaik, sehingga menjadikan ligan Aldosterone Secretion Inhibiting Factor sebagai ligan terbaik untuk dilakukan proses molecular dynamics.

3.5 Molecular Dynamics

Proses simulasi molecular dynamics menggunakan software MOE.2008.10, terdapat tiga tahapan dalam simulasi molecular dynamics: Inisialisasi, ekulibrasi dan produksi. Ligan yang digunakan adalah ligan terbaik yakni Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine).

Gambar 3.4 Plot Waktu Inisialisasi

Pada kurva dapat dilihat kompleks protein-ligan mengalami perubahan energi potensial yang fluktuatif, ini terjadi karena berinteraksi dengan pelarut. Pada waktu 40 ps, energi sudah mulai stabil, namun pada waktu 70 ps, energi sedikit turun dan mulai stabil hingga waktu 100 ps, ini terjadi karena pada rentang waktu 40-70 ps masih terjadi interaksi kompleks dengan pelarut dan energi potensial relatif belum stabil. Sehingga waktu yang diperlukan untuk tahap inisialisasi adalah 70 ps, setelah 70 ps kompleks ligan-protein sudah dapat menyesuaikan konformasinya dengan pelarut.Tahap ekulibrasi merupakan tahap dilakukannya pengaturan NPT (N=nomor atom, P=tekanan, T=suhu) yang diinginkan sebelum dilakukannya produksi Proses pemanasan dilakukan dua kali yakni pada suhu 300 K ke 310 K, dan 300 K ke 312 K, 310 K adalah suhu normal keadaan tubuh, dan 312 K adalah suhu tubuh ketika dalam keadaan demam. Proses pemanasan dilakukan selama 10 ps, proses ekulibrasi selama 100 ps dan disimpan setiap 0,5 ps

Pada proses molecular dynamics kompleks ligan-protein mengalami beberapa perubahan struktur dan interaksi, baik pada suhu 310 K maupun 312 K. Perubahan interaksi ikatan antara ligan dan protein akan dibandingkan dengan interaksi ikatan antara ligan dengan protein pada simulasi molecular docking.

Tabel 3.2 Perubahan Interaksi

Interaksi saat

molecular

docking.

Interaksi saat 20000

ps (310 K)

Interaksi saat 20000

ps (312 K)

Lys107, Leu108,

Ser109, Asp110,

Asn111, Cys113,

Val 278, Ala277,

Gly279, His280,

Gly273, Gln272,

Lys306, Glu254,

Trp305, Asp295,

Thr298, Lys293,

Ser300

Asp110, Asn111,

Leu108, Ser109,

Gly273, Gln272,

Trp305, Lys306,

Lys107, Thr298,

Asp295, Ala277,

Val278, Gly279.

Asp110, Asn111,

Gly279, Val278,

Ser109, Leu108,

Thr276, Ala277,

Lys301, Glu275,

Ser300, Cys100,

Trp305, His280,

Gln272, Lys107,

Thr298, Asp295.


Biru: Adanya interaksi dengan ligan Merah: Kesamaan interaksi yang terjadi Garis bawah: Interaksi dengan sisi aktif

Proses molecular dynamics cukup bagus jika ditinjau dari interaksi dengan protein karena kompleks mampu mempertahankan beberapa interaksi terutama dengan sisi aktif dalam setiap tahap (molecular docking, produksi 310 K dan 312 K).

Gambar 3.5 Plot RMSD vs Waktu

Analisis hasil molecular dynamics terhadap kompleks ligan-protein selain interaksi adalah root mean square deviation (RMSD). Pada Gambar 4.13 dapat dilihat bahwa pada tahap awal terjadi perubahan nilai RMSD yang cukup besar namun setelah 5000 ps, kompleks cukup stabil baik pada suhu 310 K maupun 312 K. RMSD 312 K terlihat lebih stabil dibandingkan pada saat 310 K, hal ini terlihat dari kestabilan nilai RMSD dibandingkan pada saat 310 K. Perbedaan nilai RMSD pada molecular dynamics tidak boleh melebihi 3 Angstrom dalam setiap satu nano second (ns), menandakan bahwa jika lebih besar dari 3 Angstrom maka selama molecular dynamics atom atom kompleks memiliki jarak antar atom yang jauh bahkan dapat dikatakan kompleks mengalami pemecahan, tidak lagi membentuk kompleks [18].

4. Kesimpulan dan Saran

Pada penelitian kali ini dilakukan penapisan virtual senyawa peptida siklis komersial terhadap protein papain-like protease (PLpro) MERS-CoV, protein PLpro bertanggung jawab dalam pelepasan protein nonstruktural untuk proses pematangan virus. Penapisan dilakukan terhadap 365 ligan peptida siklis dan 4 ligan standar. Dari hasil molecular docking didapat 323 ligan yang memiliki nilai ΔGbinding lebih rendah dari pada standar, kemudian dilakukan redocking pada 323 ligan yang memiliki ΔGbinding lebih rendah dari pada standar. 20 ligan terbaik setelah redocking dilakukan analisis interaksi dengan residu asam amino protein PLpro, ligan yang memiliki interaksi dengan sisi aktif dilanjutkan untuk uji mutagenitas, karsinogenitas, bioavailabilitas, efek kesehatan dan uji ADMET. Ligan Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine) merupakan ligan terbaik, Pada simulasi molecular dynamics

kompleks ligan-protein memiliki nilai RMSD yang baik, tidak melebihi 3 Angstrom dalam setiap satu nanosecond. Kompleks protein-ligan memiliki interaksi dengan sisi aktif pada kedua kondisi suhu (310 K dan 312 K) saat molecular dynamics. Berdasarkan analisis kurva RMSD dan energi potensial kompleks menunjukkan kestabilan yang lebih baik pada suhu 312 K

Ligan terbaik Aldosterone Secretion Inhibiting Factor (1-35) (bovine) merupakan ligan komersial yang sudah dipasarkan, namun untuk penggunaan sebagai kandidat obat MERS-CoV perlu dilakukannya studi lebih lanjut mengenai aktifitas obat ini secara in vivo dan in vitro serta uji karakter farmakologi yang lebih lengkap terhadap ligan ini, agar siap dikembangkan menjadi obat terbarukan MERS-CoV

Daftar Acuan

[1] Cotten, M., Watson, S. J., Kellam, P., Al-Rabeeah, A. A., Makhdoom, H. Q., Assiri, A., … Memish, Z. A. (2013b). Transmission and evolution of the Middle East respiratory syndrome coronavirus in Saudi Arabia: a descriptive genomic study. Lancet, 382(9909), 1993–2002. doi:10.1016/S0140-6736(13)61887-5

[2] Zhou, N., Zhang, Y., Zhang, J., Feng, L., & Bao, J. (2014). ScienceDirect The receptor binding domain of MERS-CoV : The dawn of vaccine and treatment development. Journal of the Formosan Medical Association, 143–147.

[3] Momattin, H., Mohammed, K., Zumla, A., Memish, Z. a, & Al-Tawfiq, J. a. (2013). Therapeutic options for Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV)--possible lessons from a systematic review of SARS-CoV therapy. International Journal of Infectious Diseases : IJID : Official Publication of the International Society for Infectious Diseases, 17(10), e792–8. doi:10.1016/j.ijid.2013.07.002

[4]Al-Tawfiq, J. A., & Memish, Z. A. (2014). Middle East respiratory syndrome coronavirus: transmission and phylogenetic evolution. Trends in Microbiology, 22(10), 573–579. doi:10.1016/j.tim.2014.08.001

[5]Cotten, M., Watson, S. J., Kellam, P., Al-Rabeeah, A. a, Makhdoom, H. Q., Assiri, A., … Memish, Z. a. (2013a). Transmission and evolution of the Middle East respiratory syndrome coronavirus in Saudi Arabia: a descriptive genomic study. Lancet, 382(9909), 1993–2002. doi:10.1016/S0140-6736(13)61887-5


[6] Zaki, A. M., van Boheemen, S., Bestebroer, T. M., Osterhaus, A. D. M. E., & Fouchier, R. a M. (2012). Isolation of a novel coronavirus from a man with pneumonia in Saudi Arabia. The New England Journal of Medicine, 367(19), 1814–20. doi:10.1056/NEJMoa1211721

[7] Boheemen, S. Van, Graaf, M. De, Lauber, C., Bestebroer, T. M., Raj, V. S., & Zaki, M. (2012). Genomic Characterization of a Newly Discovered Coronavirus, 3(6), 1–9. doi:10.1128/mBio.00473-12.Editor

[8] Lei, J., Mesters, J. R., Drosten, C., Anemüller, S., Ma, Q., & Hilgenfeld, R. (2014). Crystal structure of the papain-like protease of MERS coronavirus reveals unusual, potentially druggable active-site features. Antiviral Research, 109, 72–82. doi:10.1016/j.antiviral.2014.06.011

[9] Woo, P. C. Y., Huang, Y., Lau, S. K. P., & Yuen, K. Y. (2010). Coronavirus genomics and bioinformatics analysis. Viruses, 2(8), 1805–1820. doi:10.3390/v2081803

[10] Cheng, K.-W., Cheng, S.-C., Chen, W.-Y., Lin, M.-H., Chuang, S.-J., Cheng, I.-H., … Chou, C.-Y. (2015). Thiopurine analogs and mycophenolic acid synergistically inhibit the papain-like protease of Middle East respiratory syndrome coronavirus. Antiviral Research, 115, 9–16. doi:10.1016 /j.antiviral.2014.12.011

[11] Labute, P. (2009). Protonate3D: Assignment of ionization states and hydrogen coordinates to macromolecular structures. Proteins: Structure, Function and Bioinformatics, 75(1), 187–205. doi:10.1002/prot.22234

[12] Halgren, T. A. (1999). MMFF VII. Characterization of MMFF94, MMFF94s, and other widely available force fields for conformational energies and for intermolecular-interaction energies and geometries. Journal of Computational Chemistry, 20(7), 730–748. doi:10.1002/ (SICI) 1096-987X(199905)20:7<730::AID-JCC8>3.0.CO;2-T

[13] Hecht, D., & Fogel, G. B. (2009). Computational Intelligence Methods for ADMET Prediction, (619), 351–377

[14] Tambunan, U. S. F., Apriyanti, N., Parikesit, a a, Chua, W., & Wuryani, K. (2011). Computational design of disulfide cyclic peptide as potential inhibitor of complex NS2B-NS3 dengue virus protease. African Journal of Biotechnology, 10(57), 12281–12290. doi:10.5897/AJB11.1837

[15] Silverman, R. B., & Holladay, M. W. (2014). The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action. Retrieved from https://books.google.com/ books?hl=id&lr=&id=yAbUAgAAQBAJ&pgis=1

[16] Nasution, M. A. F. (2015). Karya Utama Sarjana: Penemuan Kandidat Obat Terbarukan Berbasis Asam Herbarat Sebagai Inhibitor Potensial Untuk Jalur Pensinyalan Hedgehog Pada Terapi Kanker Serviks. Depok: Departemen Kimia Universitas Indonesia

[17] Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2011). Lehninger: Principles of Biochemistry. Chinese Journal of Integrative Medicine (Vol. 17). New York: W.H. Freeman and Company, 2008. doi:10.1007/s11655-011-0820-1

[18] Han, K., Zhang, X., & Yang, M. (2014). Protein Conformational Dynamics. Springer International Publishing. Retrieved from https://books.google.com /books?hl=id&lr=&id=qlW6BAAAQBAJ&pgis=1


penapisan virtual senyawa peptida siklis komersial

Documents