perancangan peptida siklis sebagai inhibitor...

PERANCANGAN PEPTIDA SIKLIS SEBAGAI INHIBITOR POTENSIAL UNTUK ENZIM NS3-NS2B PROTEASE VIRUS

DENGUE SECARA IN SILICO MELALUI MOLECULAR DOCKING

SAMIRA 0305030573

UNIVERSITAS INDONESIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM DEPARTEMEN KIMIA

DEPOK

2009

Perencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

PERANCANGAN PEPTIDA SIKLIS SEBAGAI INHIBITOR

POTENSIAL UNTUK ENZIM NS3-NS2B PROTEASE VIRUS DENGUE SECARA IN SILICO MELALUI

MOLECULAR DOCKING

Skripsi diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar Sarjana Sains

SAMIRA 0305030573

UNIVERSITAS INDONESIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM DEPARTEMEN KIMIA

DEPOK

2009


SKRIPSI : PERANCANGAN PEPTIDA SIKLIS SEBAGAI INHIBITOR

POTENSIAL UNTUK ENZIM NS3-NS2B PROTEASE VIRUS

DENGUE SECARA IN SILICO MELALUI MOLECULAR

DOCKING

NAMA : SAMIRA

NPM : 0305030573

SKRIPSI INI TELAH DIPERIKSA DAN DISETUJUI

DEPOK, 7 JULI 2009

PROF. DR. USMAN SUMO FRIEND TAMBUNAN, M.Sc

PEMBIMBING

Tanggal lulus ujian sarjana : ........................................................................................... Penguji I : Prof. Dr. Soleh Kosela,.M.Sc............................................................... Penguji II : Dra. Sri Handayani,.M.Biomed............................................................ Penguji III : Dr. Amarila Malik, Apt,.M.Si.............................................................


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT yang

senantiasa memberikan berkah dan kenikmatan dalam kehidupan penulis.

Alhamdulillah berkat rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan

penelitian dan penulisan skripsi sebagai syarat menempuh ujian akhir Sarjana

di Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Indonesia.

Penulis mempersembahkan karya ini untuk keluarga, terutama mama

dan aba atas ketulusan, kesabaran, dan kasih sayang yang luar biasa indah

sehingga mengantarkan penulis sampai pada jenjang ini. Juga kepada adik-

adik tersayang Usama, Fatma, dan Abdu. Sungguh kalian menjadi inspirasi

utama dan pembangkit semangat penulis. Semoga apa yang telah penulis

lakukan dapat memberikan kebanggaan bagi keluarga.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Usman Sumo F.T.,

M.Sc selaku pembimbing yang telah membimbing penulis dengan penuh

kesabaran, kebapakan, dan perhatian. Terima kasih atas kepercayaan yang

diberikan. Terima kasih telah menjadi dosen, bapak, dan partner yang

membuka lebih luas cakrawala penulis mengenai hidup.

Pada kesempatan ini pula, penulis ingin mengucapkan terima kasih

yang sebesarnya kepada:

1. Dr. Ridla Bakri selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA UI

iPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

2. Ir. Widyastuti Samadi, M.Si selaku Koordinator Pendidikan sekaligus

Pembimbing Akademik penulis yang selalu menebarkan aura bahagia

3. Dra. Tresye Utari, M.Si selaku Koordinator Penelitian

4. Prof. Dr. Sumi Hudoyono, PWS selaku Kepala KBI Biokimia

5. Seluruh dosen departemen kimia yang telah mentransfer ilmunya, Bu

Widajanti Wibowo, Bu Siswati, Pak Riwandi, Bu Endang, Pak Badjri,

Pak Sholeh, Bu Yani, Pak Jar, dan semua yang tidak dapat disebutkan

satu persatu. Semoga senantiasa mendapat rahmat dan keberkahan

dariNya

6. Teman-teman seperjuangan dan seruangan, Ramdhan, Danang, dan

terutama Ronggo yang telah bersama-sama menghempas kerikil

selama penelitian

7. Teman-teman penelitian terutama Lusi, Dita, Melina, Lu’lu, Purnama,

dan Lila, juga Yusni, Farouq, Santi, Alti, Norma, Ana, Lumita, Rilian,

Mutia, Alex, Cicil, Destya, Nuhi, Ria

8. Sahabat-sahabat terbaik, Shabrina, Sepit, Gayatri, Anggi, Meta, Camel,

Syarif, Hani, Elly, Agung

9. Catherine Farmasi 2005 dan Sutarto Fisika 2003 untuk diskusi-

diskusinya serta Emil untuk software HyperChem Pro-nya

10. Teman-teman hebat Kimia 2005, 2006, 2007, 2004, 2003, 2002, Kimia

Terapan 2006, dan 2007

iiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

11. Ka Irwan yang baik hati, mba Fitri, mba Ina, mba Cucu, mba Indri, mba

Ati, mba Ema, mba Tri, mas Hadi, pak Marji, babe Tris, pak Kiri atas

segala kebaikannya

12. Teman-teman HMDK 2007, BEM FMIPA 2008, MICEL+2008,

Tossaka3rd, dan Dancesport UI atas segala kenangan indahnya

13. Seluruh pihak yang membantu penulis dalam penyelesaian skripsi.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu

pengetahuan dan masyarakat. Amin.

Penulis

2009

iiiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

ABSTRAK

Demam berdarah, penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus dengue,

telah menjadi masalah kesehatan yang utama di negara tropis dan subtropis.

Hingga saat ini belum tersedia vaksin atau pengobatan yang efektif. Pada

penelitian ini dilakukan studi in silico untuk merancang ligan peptida siklis

yang dapat berperan sebagai inhibitor potensial untuk enzim NS3-NS2B

protease virus dengue sehingga diharapkan dapat menghambat replikasi virus

tersebut dalam tubuh. Struktur tiga dimensi enzim diperoleh dari Protein Data

Bank. Analisis terhadap binding site dan sekuens asam amino substrat pada

sisi pemotongan enzim menghasilkan tujuh buah rancangan ligan

siklopentapeptida yang disiklisasi melalui ikatan disulfida sistein lalu

dimodelkan ke dalam bentuk tiga dimensi. Optimasi geometri dan minimasi

energi dilakukan untuk menghilangkan bad contact. Analisis kekuatan afinitas

ligan terhadap enzim melalui molecular docking menunjukkan bahwa ketujuh

ligan tersebut memiliki afinitas dan potensi inhibisi yang lebih baik dari ligan

standar Bz-Nle-K-R-R-H. Hasil terbaik ditunjukkan oleh ligan KRK dengan

energi ikatan -8,39 kkal/mol dan Ki 0,707 μM. Analisis interaksi kompleks

enzim-ligan menunjukkan bahwa terdapat 16 contact residu dan sembilan

residu asam amino enzim yang membentuk ikatan hidrogen dengan ligan

serta terjadi kesesuaian konformasi ligan terhadap binding site enzim.

ivPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

Kata kunci: inhibitor, molecular docking, NS3-NS2B protease, peptida, virus dengue

Xiii + 108 hlm; gbr 15.; lamp 11.; tab 7

Bibliografi: 38 (1983-2009)

vPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR.................................................................................... i

ABSTRAK.................................................................................................... iv

DAFTAR ISI................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR...................................................................................... x

DAFTAR TABEL........................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN................................................................................... xiii

BAB I. PENDAHULUAN........................................................................... 1

1.1 Latar Belakang....................................................................... 1

1.2 Tujuan ................................................................................... 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA................................................................... 5

2.1 Demam Berdarah................................................................... 5

2.2 Virus Dengue ......................................................................... 6

2.2.1 Pemetaan Genom Virus ………………………………………. 7

2.2.2 Daur Hidup Virus Dengue..................................................... 9

2.3 Enzim..................................................................................... 10

2.4 Inhibitor Enzim....................................................................... 13

2.5 Protease................................................................................. 14

2.5.1 NS3 Protease......................................................................... 15

2.5.2 Mekanisme Proteolisis........................................................... 16

2.6 Drug Design........................................................................... 18

viPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

2.6.1 Pengertian............................................................................. 18

2.6.2 Peptida Dalam Drug Design.................................................. 19

2.7 Bioinformatika........................................................................ 20

2.7.1 Definisi dan Ruang Lingkup................................................... 20

2.7.2 Database............................................................................... 21

2.7.3 Protein Data Bank................................................................. 22

2.8 Molecular Modelling............................................................... 23

2.9 Molecular Docking................................................................. 25

BAB III. METODE PENELITIAN................................................................. 29

3.1 Pencarian Data PDB Struktur Tiga Dimensi Enzim NS3

Protease Virus Dengue.......................................................... 29

3.2 Visualisasi Sisi Aktif dan Binding Site Enzim NS3-NS2B

Protease................................................................................ 29

3.2.1 Sisi Aktif dan Kofaktor Enzim................................................ 29

3.2.2 Binding Site Enzim................................................................. 30

3.3 Penentuan Sekuens Asam Amino Peptida sebagai Inhibitor.. 30

3.4 Perancangan Struktur Tiga Dimensi Peptida Siklis Sebagai

Ligan.................................................................................... 30

3.5 Optimasi Geometri dan Minimisasi Energi Struktur Tiga Dimensi

Peptida Siklis dan Enzim NS3-NS2B Protease.......... ......... 31

3.6 Penentuan Nilai Log P dan Berat Molekul Peptida Siklis....... 32

3.7 Docking.................................................................................. 32

3.8 Analisis Docking..................................................................... 33

viiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

3.8.1 Penentuan Konformasi Kompleks Protein-Ligan Hasil

Docking.............................................................................. 33

3.8.2 Energi Ikatan dan Konstanta Inhibisi (Ki)............................. 33

3.8.3 Ikatan Hidrogen.................................................................... 33

3.8.4 Contact Residu.................................................................... 34

3.8.5 Konformasi Ligan Terhadap Binding Site............................ 34

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................... 35

4.1 Pencarian Data PDB Struktur Tiga Dimensi Enzim NS3

Protease Virus Dengue.......................................................... 35

4.2 Visualisasi Sisi Aktif dan Binding Site Enzim NS3-NS2B

Protease............................................................................. 36

4.2.1 Sisi Aktif dan Kofaktor Enzim.............................................. 36

4.2.2 Binding Site Enzim.............................................................. 37

4.3 Penentuan Sekuens Asam Amino Peptida sebagai Inhibitor.. 39

4.4 Perancangan Struktur Tiga Dimensi Peptida Siklis Sebagai

Ligan................................................................................... 41


Peptida Siklis dan Enzim NS3-NS2B Protease.................. 42

4.6 Penentuan Nilai Log P dan Berat Molekul Peptida Siklis....... 43

4.7 Docking................................................................................... 45

4.8 Analisis Docking...................................................................... 46

4.8.1 Penentuan Konformasi Kompleks Protein-Ligan Hasil

Docking................................................................................ 46

viiiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

4.8.2 Energi Ikatan dan Konstanta Inhibisi (Ki)............................ 46

4.8.3 Ikatan Hidrogen................................................................... 49

4.8.4 Contact Residu.................................................................... 52

4.8.5 Konformasi Ligan Terhadap Binding Site........................... 55

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN........................................................ 59

5.1 Kesimpulan............................................................................ 59

5.2 Saran...................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 61

LAMPIRAN................................................................................................... 65

ixPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Daerah dengan risiko infeksi virus dengue........................... 2

Gambar 2. Partikel virus dengue............................................................ 6

Gambar 3. Pemetaan genome dari virus dengue.................................. 8

Gambar 4. Skema replikasi virus dengue............................................... 10

Gambar 5. Skema perbandingan energi bebas reaksi tanpa dan dengan

enzim................................................................................... 12

Gambar 6. Skema persamaan reaksi inhibitor reversible...................... 14

Gambar 7. NS3 protease dengan kofaktor NS2B.................................. 15

Gambar 8 . Mekanisme proteolisis NS3 protease................................... 16

Gambar 9. Molecular docking antara ligan dan protein......................... 26

Gambar 10. Visualisasi permukaan enzim NS3 protease berdasarkan

spektrum potensial elektrostatiknya..................................... 37

Gambar 11. Rancangan peptida siklis..................................................... 40

Gambar 12. Residu asam amino enzim NS3-NS2B protease yang

membentuk ikatan hidrogen dengan ligan KRK.................... 51

Gambar 13. Contact residu asam amino enzim NS3-NS2B protease

terhadap ligan standar dan ligan KRK................................... 53

Gambar 14. Konformasi ligan standar (hijau) dan ligan KRK (jingga) pada

binding site enzim NS3-NS2B protease................................ 55

xPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

Gambar 15. Orientasi dan konformasi ligan KRK terhadap binding site enzim

NS3-NS2B protease............................................................. 56

xiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kelebihan dan kekurangan peptida sebagai drug................ 20

Tabel 2. Sisi pemotongan sekuens asam amino substrat oleh NS3-NS2B

protease................................................................................ 38

Tabel 3. Nilai log P dan berat molekul peptida siklis........................... 43

Tabel 4. Energi hasil docking.............................................................. 47

Tabel 5. Energi hasil docking.............................................................. 47

Tabel 6. Residu asam amino enzim NS3-NS2B protease yang

membentuk ikatan hidrogen dengan ligan standar dan KRK.. 50


berinteraksi dengan ligan standar dan KRK........................ 52

xiiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Data Fisikokimia Residu Asam Amino Sisi Aktif NS3

Protease............................................................................... 63

Lampiran 2. Posisi Sisi Aktif dan kofaktor NS3 Protease......................... 64

Lampiran 3. Struktur Asam Amino Arginin dan Lisin................................ 65

Lampiran 4. Daftar Official Codes Dua Puluh Asam Amino..................... 66

Lampiran 5. Struktur dua dimensi ligan standar Bz-Nle-K-R-R-H............ 67

Lampiran 6. Struktur tiga dimensi ligan hasil optimasi geometri dan

minimisasi energi.................................................................. 68

Lampiran 7. Struktur enzim NS3-NS2B hasil optimasi geometri dan

minimisasi energi................................................................. 70

Lampiran 8. Clustering histogram hasil docking………………………….. 71

Lampiran 9. Data energi hasil docking……………………………………. 82

Lampiran 10. Bagan kerja penelitian…...................................................... 105

Lampiran 11. Hubungan antara nilai RMSD dengan perbandingan

struktur................................................................................ 106

xiiiPerencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus dengue telah menjadi

masalah kesehatan yang utama di dunia, terutama di Asia, Afrika, dan

Amerika. Infeksi ini telah menjadi endemik di lebih dari 100 negara. World

Health Organization memperkirakan terjadi 100 juta kasus tiap tahun dan

sebanyak 2,5 miliar orang atau 40% dari populasi dunia berisiko terjangkit

infeksi virus ini (Monath, et al., 1994).

Penyebaran virus dengue meningkat secara signifikan dalam

beberapa tahun terakhir karena terjadinya ekspansi vektor nyamuk Aedes

aegypti mulai dari Asia Tenggara hingga ke Pasifik Barat dan Amerika

(Melino, et al., 2007). Epidemi infeksi virus dengue juga disebabkan oleh

banyaknya arus migrasi yang terjadi ke daerah endemik, ledakan populasi

dan kurang sadarnya masyarakat akan kebersihan lingkungan (www.ivi.org, 2

Februari 2009, 17.15 WIB). Selama kurun waktu 1985-2004, jumlah kasus

infeksi virus dengue di Indonesia menempati urutan kedua terbesar di dunia

setelah Thailand (www.who.intr/, di akses 31 Januari 2009, 22.10 WIB).

Penyakit infeksi virus dengue memiliki tiga jenis tingkatan mulai dari

demam ringan yang dikenal dengan dengue fever (DF), demam disertai

trombositopenia dan pendarahan yang biasa dikenal dengan demam

1 Perencanaan peptida..., Samira, FMIPA UI, 2009

http://www.ivi.org/

http://www.who.intr/

2

berdarah/dengue haemorrhagic fever (DHF) hingga gejala demam yang

disertai shock atau dengue shock syndrome (DSS) yang sering berujung

pada kematian (Rico-Hesse, et al., 2003).

Gambar 1. Daerah dengan risiko infeksi virus dengue

Sumber : http://gamapserver.who.int/mapLibrary/

Virus dengue termasuk ke dalam genus Flavivirus dan famili

Flaviviridae yang merupakan virus RNA berantai tunggal dengan strand

positif (http://athena.bioc.uvic.ca, diakses 1 Juni 2009, 20.00 WIB). Virus ini

memiliki empat serotype yaitu DEN1, DEN2, DEN3, dan DEN4 sehingga

seseorang bisa terinfeksi lebih dari satu kali (Lindenbach, 2001). Menurut

teori antibody-dependent enhancement (ADE), infeksi sekunder virus dengan

serotype yang berbeda dengan infeksi primer, dapat meningkatkan


http://gamapserver.who.int/mapLibrary/

http://athena.bioc.uvic.ca/

3

patogenesitas atau tingkat keparahan penyakit terhadap pasien

(Raekiansyah, et al., 2004).

Pengobatan yang efektif terhadap infeksi virus dengue belum tersedia

walaupun beberapa kandidat vaksin baik monovalen maupun tetravalen yang

berasal dari virus yang dilemahkan sedang dikembangkan di beberapa

institusi seperti National Institute of Health dan Universitas Mahidol (WHO,

2006). Pengobatan yang dilakukan saat ini hanya untuk mengurangi gejala

sakit dan mengurangi risiko kematian (Suroso & Umar 1999). Oleh karena itu,

dibutuhkan suatu pengobatan yang bersifat antiviral.

Dewasa ini perkembangan ilmu virulogi dan biologi molekuler telah

memberikan informasi mengenai mekanisme molekuler dari daur replikasi

virus dengue. Setiap tahapannya, mulai dari infeksi sel inang hingga

perakitan partikel virus baru, dapat menjadi target dalam pengembangan

molekul inhibitor (drug design) yang dapat menghambat aktivitas enzim-

enzim yang berperan vital dalam replikasi virus dengue seperti enzim

protease, RdRP, metiltransferase dan helikase (Kirsten, 2008).

Sebelumnya para peneliti melakukan eksperimen in vitro secara trial-

and-error melalui screening bahan-bahan alami untuk menemukan molekul

yang dapat berperan sebagai inhibitor. Namun cara seperti ini dinilai kurang

efisien karena menghabiskan banyak waktu dan tenaga. Kini dengan teknik

komputasi, pengembangan molekul inhibitor dapat dilakukan secara in silico

(computer-aided drug design) sehingga pengujian eksperimental secara in

vitro menjadi lebih rasional dan efisien (Kirsten, 2008).


4

Salah satu metode yang dapat digunakan adalah molecular docking

yang dapat memprediksikan orientasi ikatan antara kandidat inhibitor (drug)

dengan enzim target sehingga dapat diketahui afinitas dari rancangan

inhibitor tersebut. Untuk melakukan molecular docking, hal utama yang

dibutuhkan adalah struktur tiga dimensi dari inhibitor dan enzim target yang

dapat diperoleh dari database maupun melalui teknik molecular modelling

(Lucientes, 2004).

Akhir-akhir ini molekul peptida telah dikembangkan dalam drug design

karena walaupun memiliki kestabilan yang rendah, peptida memiliki aktivitas

dan spesifitas yang tinggi, toksisitas yang rendah serta relatif tidak

terakumulasi dalam tubuh (Sehgal, 2006).

1.2 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk merancang peptida siklis yang dapat

berperan sebagai inhibitor potensial bagi enzim NS3-NS2B protease virus

dengue melalui studi in silico dengan metode molecular docking.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Demam Berdarah

Penyakit demam berdarah atau dengue haemorrhagic fever (DHF)

adalah penyakit infeksi akut yang ditemukan di daerah tropis dan subtropis.

Penyakit ini disebabkan oleh infeksi virus dengue yang penyebarannya

ditularkan melalui gigitan nyamuk Aedes aegypti, A. albopictus, A.

polynesiensis dan beberapa spesies A. scuttellarisa. Di Indonesia,

penularannya adalah melalui nyamuk betina A. aegypti dan A. albopictus

(Purnami, et.al. 2005). Kedua jenis nyamuk ini hidup dalam keadaan yang

panas dan lembab dan terdapat hampir di seluruh daerah di Indonesia,

kecuali di tempat-tempat dengan ketinggian lebih dari 1000 meter di atas

permukaan laut (Wahono et al. 2004; www.cdc.gov, diakses 2 Juni 2009,

15.10 WIB).

Demam berdarah telah berkembang sejak lama di dunia, pertama kali

dikenali pada tahun 1779 di Kairo. Wabah demam berdarah dengue di

Indonesia yang menyebabkan banyak kematian terjadi untuk pertama kalinya

pada tahun 1968 di kota Jakarta dan Surabaya, akan tetapi konfirmasi

virologisnya baru didapatkan pada tahun 1972. Sejak saat itu penyakit ini

menyebar ke berbagai daerah, sehingga sampai tahun 1980 penyebarannya


http://www.cdc.gov/

6

mencakup seluruh propinsi di Indonesia kecuali Timor-Timur dan

menimbulkan kejadian luar biasa (KLB) (Suroso 1983).

2.2 Virus Dengue

Virus dengue termasuk ke dalam genus Flavivirus dan famili

Flaviviridae yang merupakan virus RNA berantai tunggal dengan strand

positif. Bentuk morfologinya adalah bola dengan diameter 40-60 nm

(http://athena.bioc.uvic.ca, di akses 1 Juni 2009, 20.00 WIB).

Gambar 2. Partikel virus dengue

Sumber: http://www.rapidmicrobiology.com/news/

Virus dengue memiliki empat serotype yang dilabeli dengan DEN1,

DEN2, DEN3, dan DEN4 yang klasifikasinya didasarkan pada jenis antibodi

yang dihasilkan di dalam tubuh manusia setelah terinfeksi. Keempat



http://www.rapidmicrobiology.com/news/

7

serotype ini memiliki morfologi dan genom yang sama tetapi menunjukkan

antigen yang berbeda sehingga seseorang bisa terinfeksi virus ini lebih dari

satu kali karena tidak adanya proteksi silang yang lengkap (Lindenbach,

2001).

2.2.1 Pemetaan Genom Virus

Genom RNA virus dengue merupakan satu untaian open reading

frame (ORF) yang mengandung 10.723 nukleotida dan mengkode satu

poliprotein yang tediri dari 3.391 residu asam amino yang terbagi atas tiga

protein sruktural C, prM, dan E serta tujuh protein nonstruktural NS1, NS2A,

NS2B, NS3, NS4A, NS4B, dan NS5 (Irie et al., 1989). Pada ujung-ujung

ORF terdapat kode 5’UTR dan 3’UTR yang berperan penting dalam proses

inisiasi dan regulasi pada proses translasi, transkripsi dan replikasi virus

(Chiu, et al., 2005). Tidak seperti mRNA selular, pada ujung 3’ RNA virus

dengue tidak ditemui adanya poly-adenilate (poly-A) tail.

Virion virus terdiri dari protein E (envelope) yang berperan dalam

penempelan virus ke reseptor inang, dan protein prM (premembran) yang

merupakan glikoprotein struktural. Sedangkan protein C (capsid) membentuk

struktur ikosahedral dan mengikat genom RNA virus (Melino, et al., 2007).

Ketujuh protein nonstruktural memiliki peran vital dalam siklus replikasi

virus. Glikoprotein NS1 terbentuk di permukaan sel inang saat infeksi dan

berperan dalam replikasi RNA virus, sedangkan NS2A, NS4A, dan NS4B


8

merupakan protein hidrofobik yang membantu proses replikasi di retikulum

endoplasma (RE). Sintesis RNA virus dibantu oleh enzim RNA-dependent

RNA polymerase yang terdapat pada protein NS5. Pemotongan unit-unit

fungsional dari untaian poliprotein hasil translasi dikatalisis oleh enzim serin

protease yang terdapat pada protein NS3 yang pada prosesnya dibantu oleh

NS2B sebagai kofaktor (www.pdb.org/moleculeofthemonth/Denguevirus/, 29

Januari 2009, 16.30 WIB).

Gambar 3. Pemetaan genome dari virus dengue

Sumber: Melino, et al., 2007


http://www.pdb.org/moleculeofthemonth/Denguevirus/

9

2.2.2 Daur Hidup Virus Dengue

Siklus normal infeksi virus dengue umumnya adalah manusia-nyamuk-

manusia. Virus dengue bertransmisi melalui kelenjar saliva nyamuk Aedes

aegypti betina ketika nyamuk ini menghisap darah manusia yang telah

terinfeksi virus dengue. Virus dengue kemudian menjalani replikasi dalam

tubuh nyamuk dalam masa inkubasi 8 – 10 hari. Lalu setelah bereplikasi,

dapat menginfeksikan dirinya lagi ke manusia lain melalui antikoagulan yang

terdapat dalam saliva nyamuk ketika menghisap darah manusia tersebut

(Melino, et al., 2007).

Proses infeksi virus dimulai ketika terjadi interaksi antara protein E

virus dengan reseptor permukaan sel inang. Interaksi ini menyebabkan

terjadinya perubahan konformasi struktur virus sehingga memicu masuknya

materi genetik RNA ke dalam sel inang. Karena termasuk strand positif,

maka RNA virus dapat langsung mengalami translasi dan mensintesis

polipeptida pendek. Translasi ini kemudian dilanjutkan di RE sehingga

menghasilkan satu untaian poliprotein yang akan diproses menjadi unit-unit

protein fungsional bagi virus. Pemotongan pada sisi NS1-NS2A langsung

terjadi setelah poliprotein terbentuk oleh protease yang belum teridentifikasi

yang terdapat pada RE. Selanjutnya terjadi pemotongan pada konjugasi C-

prM, prM-E, E-NS1, dan NS4A-NS4B oleh enzim peptidase RE inang, dan

pemotongan pada NS2A-NS2B, NS2B-NS3, NS3-NS4A, dan NS4B-NS5 oleh

enzim protease virus (Melino, et al., 2007).


10

RNA virus mengalami replikasi dan mensintesis RNA negatif yang

kemudian menjadi template untuk sintesis RNA positif virus. RNA hasil

replikasi ini lalu berasosiasi dengan protein C hasil translasi membentuk

virion immature di permukaan RE. Virion lalu bergerak menuju badan golgi

untuk maturasi sehingga membentuk virion yang fungsional dalam jumlah

banyak dan menyebabkan sel inang lisis (Melino, et al., 2007).

Gambar 4. Skema replikasi virus dengue

Sumber: Karin dan Franz, 2006

2.3 Enzim

Enzim merupakan makromolekul yang dapat mempercepat reaksi

kimia tanpa ikut bereaksi. Karena di sintesis di dalam sel makhluk hidup,


11

enzim disebut juga biokatalisator. Di luar molekul katalitik RNA, semua

enzim adalah protein yang sebagian besar berbentuk globular dengan berat

molekul sekitar 12.000 hingga satu juta g/mol. Dalam aktivitas katalitiknya,

beberapa enzim membutuhkan komponen tambahan yang disebut kofaktor.

Kofaktor ini dapat berupa ion anorganik seperti Mg2+, Fe2+, dan Zn2+ atau

berupa molekul organik (Lehninger, 2004).

Enzim diklasifikasikan dalam enam kelompok, yaitu oksireduktase,

transferase, hidrolase, liase, isomerase, dan ligase. Tiap enzim memiliki sisi

aktif dan sisi ikatan yang berbeda. Pada permukaan sisi aktif terdapat residu

asam amino yang dapat berikatan dengan substrat sehingga enzim memiliki

sifat selektif dan spesifik. Emil Fischer (1894) merumuskan bahwa sisi aktif

enzim merupakan komplementer dari substratnya seperti gembok dan

kuncinya yang dikenal dengan teori lock and key.

Reaksi enzimatik secara sederhana dapat dituliskan sebagai berikut:

ES E + S EP E + P

dimana E, S, dan P adalah enzim, substrat, dan produk sedangkan ES dan

EP adalah keadaan transisi kompleks enzim dengan substrat dan produk

(Lehninger, 2004).

Terdapat beberapa cara kerja enzim untuk menurunkan energi

bebasnya, antara lain:

• Menurunkan energi aktivasi dengan menciptakan keadaan yang dapat

menstabilkan keadaan transisi enzim-substrat


12

• Mengurangi energi keadaan transisi tanpa mengubah konformasi

substrat dengan cara mendistribusikan muatan

• Memberikan mekanisme reaksi alternatif

• Mengurangi perubahan entropi yang terjadi dengan cara

menempatkan substrat pada orientasi yang tepat (Fersht, 1985)

Dengan adanya enzim, energi yang dibutuhkan untuk mencapai keadaan

transisi menjadi lebih kecil sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.

Gambar 5. Skema perbandingan energi bebas reaksi tanpa dan dengan

enzim

Sumber : Lehninger, 2004

Kerja enzim dipengaruhi antara lain oleh pH, temperatur, konsentrasi substrat,

konsentrasi enzim serta inhibitor.


13

Struktur dan fungsi enzim dipengaruhi oleh interaksi nonkovalen yang

terdiri atas ikatan hidrogen, ikatan ionik, interaksi van der Waals, dan

interaksi hidrofobik. Walaupun masing-masing interaksi tersebut bersifat

lemah namun akumulasi dari keempat jenis interaksi lemah ini memberikan

kontribusi yang signifikan terhadap kestabilan struktur tiga dimensi dan

aktivitas katalitik enzim (Lehninger, 2004).

2.4 Inhibitor Enzim

Inhibitor enzim adalah molekul yang dapat menganggu sifat katalitik

enzim atau menurunkan/menghilangkan aktivitas katalitiknya. Berdasarkan

sifatnya, inhibitor enzim terbagi menjadi inhibitor reversible dan irreversible.

1. Inhibitor reversible

Inhibitor reversible berikatan dengan enzim melalui interaksi

nonkovalen seperti ikatan hidrogen, ikatan ionik dan interaksi hidrofobik.

Inhibitor ini membentuk kompleks EI (inhibitor-enzim) tetapi tidak mengalami

katalisis sehingga dapat menurunkan efisiensi aktivitas enzim. Ada tiga jenis

inhibitor reversible, yaitu:

Inhibitor kompetitif (Gambar 6a)

Inhibitor nonkompetitif (Gambar 6b)

Inhibitor campuran (Gambar 6c)


14

(a) (c)

(b)

Gambar 6. Skema persamaan reaksi inhibitor reversible

Sumber : Lehninger, 2004

2. Inhibitor irreversible

Inhibitor ini dapat membentuk ikatan kovalen dengan enzim atau

merusak residu gugus fungsional yang vital bagi aktivitas enzim sehingga

enzim menjadi inaktif. Reaksi yang terjadi dapat berupa ikatan antara gugus

nukleofilik enzim, seperti hidroksil dan sulfhidril pada residu serin, sistein,

threonin atau tirosin, dengan gugus elektrofilik inhibitor (Lundblad, R. L.,

2004).

2.5 Protease

Protease merupakan enzim yang mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan

kovalen peptida sehingga menghasilkan ujung N dan C yang bebas.

Protease disebut juga proteinase atau peptidase. Menurut gugus fungsional

pada sisi aktifnya, protease terbagi menjadi empat kelompok, yaitu serin


15

protease, sistein protease, aspartat protease, dan metallo protease

(http://www.oswego.edu/, 2 Juni 2009, 14.40 WIB).

2.5.1 NS3 Protease

NS3 protease pada virus dengue termasuk dalam famili serin protease

yang terdiri dari 184 residu asam amino pada terminal N. Studi terhadap

sekuens virus menunjukkan bahwa sisi aktif NS3 protease terdiri atas tiga

asam amino fungsional yaitu His51, Asp75, dan Ser135. Aktivitas katalitik

NS3 protease dibantu oleh kofaktor NS2B. Konjugasi NS3-NS2B berperan

dalam pemotongan prekursor poliprotein pada NS2A⁄ NS2B, NS2B⁄ NS3,

NS3⁄NS4A, dan NS4B⁄NS5, serta pada sisi pemotongan internal protein C,

NS2A, NS3, dan NS4A (Brinkworth, 1999).

NS2B

Gambar 7. NS3 protease dengan kofaktor NS2B

Sumber : Melino, et al., 2007


http://www.oswego.edu/

16

2.5.2 Mekanisme Proteolisis

Mekanisme proteolisis NS3 protease menuruti mekanisme serin

protease yang menggunakan gugus serin untuk menghidrolisis ikatan peptida

substrat. Mekanisme serin protease terdiri atas dua langkah, yakni serangan

nukleofilik gugus hidroksil serin dan serangan nukleofilik molekul air. Kedua

langkah ini diaktivasi oleh basa yang berasal dari gugus imidazol histidin

(Bruce, et al., 2002).

Gambar 8 . Mekanisme proteolisis NS3 protease

Sumber : http://www.oswego.edu/


17

Dari Gambar 8, pada tahap (a) pasangan elektron bebas pada atom N

gugus imidazol histidin mengabstraksi atom hidrogen pada gugus

hidroksil serin sehingga serin menjadi nukleofil kuat dan dapat

menyerang atom C karbonil substrat. Gugus imidazol histidin yang telah

terprotonasi lalu distabilkan oleh aspartat (Asp75). Pada (b) terbentuk

keadaan transisi tetrahedral serta gugus N substrat yang terprotonasi oleh

histidin sehingga ikatan dengan C karbonil terlepas dan menghasilkan

keadaan transisi asil (c). Histidin kemudian berperan lagi sebagai basa yang

membuat molekul air menjadi nukleofil dan menyebabkan gugus OH- dari air

bereaksi dengan residu C karbonil sehingga terbentuk suatu keadaan transisi

tetrahedral. Pada tahap (d) histidin kembali berperan sebagai asam yang

memprotonasi gugus hidroksil serin sehingga terjadi transfer elektron dan

menghasilkan produk hasil pemecahan substrat dan enzim kembali ke bentuk

bebasnya (e) (Alberts, et al., 2002).

NS3 protease mengenali substratnya pada residu yang bersifat basa

yang terletak di posisi P1 dan P2 (Jun Li, et al., 2005). Merujuk pada metode

Schecter dan Berger, huruf P digunakan untuk menandai substrat sedangkan

huruf S digunakan untuk menandai subsite pada protease yang berinteraksi

dengan substrat tersebut. Posisi P1, P2,..., Pn menunjukkan residu substrat

pada N terminal setelah sisi pemotongan enzim sedangkan P1’, P2’,...,Pn’

menunjukkan residu pada C terminal setelah sisi pemotongan enzim. Secara

berurutan keduanya bereaksi dengan subsite S1, S2,...,Sn dan S1’, S2’,...,S3’


18

pada protease (Sutarto, 2008). Sisi pemotongan ikatan peptida terletak

diantara P1-P1’.

Agar dapat bereaksi dan terjadi interaksi enzim-substrat, harus ada

kesesuaian antara bentuk, ukuran dan interaksi yang terjadi antara binding

pocket sisi aktif enzim dengan rantai samping substrat. Misalnya pada

chymotrypsin yang memiliki binding pocket yang hanya dapat berinteraksi

dengan gugus hidrofobik rantai samping substrat (James, et al., 1980).

Inhibisi terhadap enzim NS3 protease dapat menyebabkan

terhambatnya aktivitas enzimatiknya sehingga poliprotein yang terbentuk dari

translasi RNA menjadi tidak dapat dipotong-potong dan poliprotein tetap

berada dalam bentuk satu untai panjang yang utuh. Akibatnya protein-

protein lain yang vital bagi keberlangsungan replikasi virus dengue tidak

dapat terbentuk.

2.6 Drug Design

2.6.1 Pengertian

Drug design adalah suatu metode perancangan obat (drug) yang

didasarkan pada analisis biologis dan fisik dari targetnya. Targetnya

merupakan molekul-molekul atau bagian dari makromolekul yang berperan

vital dalam proses metabolik dari kondisi patologis seseorang akibat penyakit

yang disebabkan oleh mikroba patogen. Umumnya drug ini dirancang untuk

menginhibisi atau menghentikan aktivitas makromolekul tersebut dengan


19

cara membentuk ikatan terhadap sisi aktif dari molekul-molekul tersebut

sehingga molekul drug berperan sebagai inhibitor. Hal yang harus

dipertimbangkan dalam merancang inhibitor sebagai drug, antara lain adalah

spesifisitas dan potensi inhibisinya. Spesifitas dan potensi inhibisi yang tinggi

akan mengurangi efek samping dan tingkat toksisitasnya (Gubernator K,

1998).

Perancangan drug dapat dilakukan secara komputasional atau in

silico. Sebelum teknologi informasi berkembang pesat, metode yang

digunakan untuk menemukan inhibitor yang tepat adalah dengan melakukan

screening berbagai komponen lalu mengujikannya ke enzim target secara

trial-and-error. Tetapi kini, dengan mengetahui sisi aktif dan struktur tiga

dimensi enzim target, secara in silico dapat diprediksikan molekul yang dapat

berperan sebagai inhibitor sehingga proses screening dan pengujian secara

eksperimental menjadi lebih rasional dan efisien. Metode yang dapat

digunakan antara lain mencakup molecular modeling, molecular mechanics,

molecular dynamics, ab initio quantum chemistry, dan density functional

theory (Scapin, 2006).

2.6.2 Peptida Dalam Drug Design

Peptida merupakan gabungan beberapa asam amino (2 - 50 residu)

yang terbentuk secara kovalen melalui ikatan amida (ikatan peptida). Ikatan

peptida ini terjadi akibat reaksi kondensasi hilangnya molekul air yang


http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_modeling

http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_mechanics

http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_dynamics

http://en.wikipedia.org/wiki/Ab_initio_quantum_chemistry_methods

http://en.wikipedia.org/wiki/Density_functional_theory

http://en.wikipedia.org/wiki/Density_functional_theory

20

berasal dari gugus karboksil satu asam amino dan gugus amino asam amino

lain (Lehninger, 2004).

Akhir-akhir ini peptida telah dikembangkan dalam drug design.

Peptida dapat disintesis melalui metode rekombinan atau modifikasi senyawa

dari produk alami. Walaupun molekul peptida memiliki kestabilan yang

rendah tetapi peptida lebih disukai karena peptida memiliki aktivitas dan

spesifitas yang tinggi.

Tabel 1. Kelebihan dan kekurangan peptida sebagai drug

Kelebihan Kekurangan

aktivitas tinggi kurang stabil

spesifisitas tinggi mudah terdegradasi oleh protease cenderung tidak terakumulasi dalam

tubuh proses sintesis membutuhkan biaya

yang tinggi

toksisitas rendah bioavailabilitas oral rendah

efisiensi tinggi harus disintesis dalam jumlah besar

tidak ada drug-drug interaction Sumber : (Sehgal, 2006)

2.7 Bioinformatika

2.7.1 Definisi dan Ruang Lingkup

Bioinformatika dapat didefinisikan sebagai aplikasi dari alat komputasi

dan analisis untuk menangkap dan menginterpretasikan data-data biologi.


21

Ilmu ini merupakan ilmu baru yang merangkup berbagai disiplin ilmu

termasuk ilmu komputer, matematika, fisika , biologi dan ilmu kedokteran

yang kesemuanya saling menunjang dan saling bermanfaat satu sama

lainnya (Utama, 2003).

Bioinformatika menjadi penting karena perkembangan teknologi

informasi dan peningkatan ilmu komputer, khususnya pada bidang biologi

molekuler, menjadikan bioinformatika sebagai ilmu yang membuka sudut

pandang baru dalam menyelesaikan persoalan biologi molekuler (Baxevanis

dan Ouellette, 2005).

Kemajuan bioinformatika sangat berperan dalam kemajuan bidang

ilmu virulogi. Dalam hal pengklasifikasian virus misalnya, sebelumnya

peneliti harus melihat morfologi virus secara akurat dengan menggunakan

mikroskop elektron yang sangat mahal. Selain itu, peneliti juga harus

mengisolasi dan mendapatkan virus itu sendiri. Tetapi kini dengan kemajuan

bioinformatika, teknik isolasi dan sekuensing DNA/RNA, identifikasi berbagai

virus dapat dilakukan dengan cara membandingkan genom virus dengan

database seperti Genbank, EMBL (European Molecular Biology Laboratory)

dan DDBJ (DNA Data Bank of Japan) (Utama, 2003).

2.7.2 Database

Database adalah kumpulan data yang diatur sedemikian rupa untuk

memudahkan penggunanya. Pada database bioinformatika, data yang diatur


22

merupakan data sekuen DNA atau protein yang didapat melalui percobaan

laboratorium yang biasanya disimpan dalam file komputer. Setiap file dari

suatu sekuen berisi informasi mengenai asal organisme, nama sekuen, dan

juga nomor akses yang digunakan untuk mengidentifikasi sekuen tersebut

(Mount, 2004).

Dalam analisis bioinformatika, keberadaan database merupakan

syarat utama. Database DNA yang utama adalah GenBank di Amerika

Serikat, sedangkan database untuk protein dapat ditemukan di SWISS-PROT,

Protein Information Resource (PIR) dan Protein Data Bank (PDB) (Baxevanis

dan Ouellette, 2005).

2.7.3 Protein Data Bank

Database struktural menyimpan data mengenai struktur protein.

Sumber primer untuk data struktur protein adalah Protein Data Bank (PDB)

yang tersedia pada URL http://www.pdb.org/ . Ini adalah arsip data

struktural tunggal tingkat dunia yang dibuat oleh Research Collaboratory for

Structural Bioinformatics (RSCB), di Universitas New Jersey di Rutgers

(Westhead, et al., 2001).

Mesin pencarian yang terspesialisasi disediakan oleh grup database

struktur makromolekul pada institut bioinformatika eropa (EBI) dengan alamat

http://msd.ebi.ac.uk dan juga oleh kolaborasi riset untuk bioinformatika

struktural (RCSB) dengan alamat http://www.rcsb.org/pdb. Kedua alat ini


http://www.pdb.org/

http://msd.ebi.ac.uk/

http://www.rcsb.org/pdb

23

dapat digunakan untuk mengambil data struktur pada format PDB (Westhead,

et al., 2001).

PDB merupakan data yang berisi koleksi struktur tiga dimensi protein,

DNA dan molekul kompleks lainnya yang telah dipublikasikan dan ditentukan

secara eksperimen dengan menggunakan X-ray crystallography atau NMR

spectroscopy. Pada X-ray crystallography, sinar-X dipancarkan kepada

kristal yang mengandung jutaan salinan suatu molekul. Sinar-X kemudian

akan didifraksikan oleh kristal dan membentuk suatu pola yang bila dianalisis

secara matematis akan menunjukkan posisi tiap atom dalam molekul. NMR

spectroscopy menggunakan molekul dalam larutan dan akan memperlihatkan

orientasi atom dalam medan magnetik (Baxevanis dan Ouellette, 2005).

Format PDB merupakan format yang dapat dimengerti baik oleh

komputer maupun manusia (machine-human-readable), dimana di dalam

format ini ditampilkan informasi tentang sumber, sekuens, struktur sekunder

dan juga koordinat tiga dimensi protein (Baxevanis dan Ouellette, 2005).

2.8 Molecular Modelling

Molecular modelling merupakan suatu metode untuk merancang dan

menganalisis struktur dan sifat-sifat molekul tertentu dengan mengunakan

teknik kimia komputasional dan teknik visualisasi grafis yang bertujuan untuk

menyediakan struktur geometri tiga dimensi yang sesuai dengan parameter

kondisi yang telah ditentukan. Molecular modelling merupakan gabungan


24

dari data empiris dan teknik komputasional untuk menirukan dan

memodelkan perilaku molekul sehingga dapat digunakan untuk mempelajari

sistem molekular tertentu (Leach, 2001).

Salah satu aspek penting dalam molecular modelling adalah mekanika

molekular yang menggunakan prinsip mekanika Newtonian untuk

menjelaskan karakter fisika dari suatu model. Mekanika molekular

mengabaikan gerak elektron sehingga sistem yang sebelumnya merupakan

sistem kuantum menjadi sistem klasik sehingga sistem menjadi lebih

sederhana. Sistem ini memodelkan atom-atom sebagai bola yang terhubung

satu sama lain oleh pegas. Dengan demikian energi total (disebut force field)

molekul dapat ditentukan oleh hukum Hooke yang secara umum dinyatakan

sebagai:

ET = Estr + Ebend + Etor + Eoop + Evdw + Eelec

dimana ET adalah energi total molekul, Estr adalah energi bond streching,

Ebend energi angle bending, Etor energi torsional, Eoop energi out-of-plane, Evdw

energi van der Waals dan Eelec adalah energi elektrostatik (Sutarto, 2008).

Energi total molekul berhubungan dengan energi internal sistem atau

energi potensial. Molekul berada dalam keadaan atau konformasi paling

stabil ketika energi potensialnya mencapai nilai paling minimum. Keadaan ini

mempengaruhi karakter molekul dalam peranannya pada proses kimia dan


25

biologi. Dalam molecular modelling, energi potensial molekul dapat di

minimisasi dengan menggunakan teknik minimisasi energi seperti steepest

descent dan conjugate gradient (Leach, 2001).

Parameter-parameter yang berhubungan dengan energi total molekul

disebut juga sebagai force field. Terdapat beberapa macam force field yang

penggunaannya disesuaikan dengan molekulnya, seperti MM+ untuk

molekul organik dan AMBER untuk peptida, protein dan DNA (Hypercube Inc.,

2002).

2.9 Molecular Docking

Molecular docking merupakan suatu teknik yang digunakan untuk

mempelajari interaksi yang terjadi dari suatu kompleks molekul. Molecular

docking dapat memprediksikan orientasi dari suatu molekul ke molekul yang

lain ketika berikatan membentuk kompleks yang stabil. Terdapat dua aspek

penting dalam molecular docking, yaitu fungsi scoring dan penggunaan

algoritma (Funkhouser, 2007).

Fungsi scoring dapat memperkirakan afinitas ikatan antara

makromolekul dengan ligan (molekul kecil yang memiliki afinitas terhadap

makromolekul). Identifikasi ini didasarkan pada beberapa teori seperti teori

energi bebas Gibbs. Nilai energi bebas Gibbs yang kecil menunjukkan

bahwa konformasi yang terbentuk adalah stabil, sedangkan nilai energi

bebas Gibbs yang besar menunjukkan tidak stabilnya kompleks yang


26

terbentuk. Sedangkan penggunaan algoritma berperan dalam penentuan

konformasi (docking pose) yang paling stabil (favourable) dari pembentukan

kompleks (Funkhouser, 2007).

Ligan Protein Kompleks

Gambar 9. Molecular docking antara ligan dan protein

Sumber : Taufer, et al., 2004

Berdasarkan interaksi yang terjadi, terdapat beberapa jenis molecular

docking, yaitu:

1. Docking protein-protein

2. Docking ligan-protein

3. Docking ligan-DNA

Saat ini molecular docking banyak diaplikasikan di dalam drug design untuk

memprediksikan orientasi ikatan antara kandidat molekul drug dengan

protein target sehingga dapat diketahui afinitas dari molekul drug tersebut.


27

Untuk melakukan molecular docking, hal pertama yang dibutuhkan adalah

struktur tiga dimensi dari ligan (drug) dan protein target. Struktur tiga dimensi

ligan dapat dimodelkan dengan menggunakan teknik molecular modelling

sedangkan struktur tiga dimensi protein target dapat ditentukan secara

empiris dengan menggunakan teknik NMR spectroscopy dan X-ray

crytallography yang terdapat pada database Protein Data Bank dan secara in

silico dengan teknik homology modelling (Lucientes, 2004).

Ada beberapa software untuk molecular docking, antara lain:

- AutoDock (http://www.scripps.edu/pub/olson-web/doc/autodock/)

- FlexX (http://www.biosolveit.de/FlexX/)

- Dock (http://www.cmpharm.ucsf.edu/kuntz/dock.html)

- Gold (http://www.ccdc.cam.ac.uk/products/life_sciences/gold/)

Software Autodock adalah yang paling direkomendasikan karena banyak

digunakan oleh peneliti dan dipublikasikan di jurnal-jurnal internasional

(Meiler, 2009).


http://www.scripps.edu/pub/olson-web/doc/autodock/

http://www.biosolveit.de/FlexX/

http://www.cmpharm.ucsf.edu/kuntz/dock.html

http://www.ccdc.cam.ac.uk/products/life_sciences/gold/

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Pencarian Data PDB Struktur Tiga Dimensi Enzim NS3-NS2B

Protease Virus Dengue

Data PDB struktur tiga dimensi enzim NS3-NS2B protease virus

dengue dapat di unduh dari database PDB yang ada di Research

Collaboratory for Structural Bioinformatics Protein Data Bank melalui alamat

situs http://www.rcsb.org/pdb/ dengan menggunakan perangkat komputer

yang terhubung dengan internet. Sistem operasi yang digunakan adalah

Microsoft Windows XP dengan browser Mozilla Firefox 2.0.

3.2 Visualisasi Sisi Aktif dan Binding Site Enzim NS3-NS2B Protease

3.2.1 Sisi Aktif dan Kofaktor Enzim

Struktur tiga dimensi enzim divisualisasikan dengan software PyMol

Viewer untuk melihat lokasi sisi aktif dan kofaktornya. Input yang dimasukkan

adalah data PDB enzim NS3-NS2B protease dalam format .pdb.


http://www.rcsb.org/pdb/

30

3.2.2 Binding Site Enzim

Permukaan enzim divisualisasikan dengan menggunakan software

ViewerLite 4.0 untuk melihat bentuk binding site enzim. Visualisasi

didasarkan pada spektrum potensial elektrostatiknya.

3.3 Penentuan Sekuens Asam Amino Peptida sebagai Inhibitor

Penentuan sekuens asam amino peptida didasarkan pada sekuens

asam amino substrat alami enzim NS3-NS2B protease dan hasil analisis

binding site sisi aktif enzim. Peptida dirancang dalam bentuk siklis melalui

ikatan disulfida dari asam amino sistein. Dalam penelitian ini digunakan

peptida dengan sekuens asam amino Bz-Nle-K-R-R-H sebagai standar.

3.4 Perancangan Struktur Tiga Dimensi Peptida Siklis Sebagai Ligan

Sekuens asam amino peptida siklis yang telah dirancang lalu

dimodelkan ke dalam struktur tiga dimensi. Pemodelan ini dilakukan dengan

menggunakan software HyperChem Pro 8.0. Struktur peptida siklis tersebut

dibuat dalam bentuk zwitter ionnya.


31


Peptida Siklis dan Enzim NS3-NS2B Protease

Optimasi geometri dan minimisasi energi struktur tiga dimensi peptida

siklis dilakukan menggunakan software HyperChem Pro 8.0 yang dijalankan

pada single computer Intel Pentium Dual Core. Algoritma yang digunakan

adalah conjugate gradient Polak-Ribiere dengan batas maksimum

konvergensi gradien RMS 0,01 kcal/Å mol dan parameter molecular

mechanics force field AMBER2.

Proses optimasi geometri dan minimasi energi struktur tiga dimensi

enzim NS3-NS2B protease sama seperti pada peptida siklis. Namun

algoritma dan batas konvergensi yang digunakan berbeda. Proses ini

dilakukan melalui dua tahap, pertama dengan menggunakan algoritma

steepest descent dengan batas maksimum konvergensi gradien RMS 0,1

kcal/Å mol dan jumlah step sebanyak 1000 cycles. Kemudian dilanjutkan

dengan algoritma conjugate gradient Polak-Ribiere dengan batas maksimum

konvergensi gradien RMS 0,1 kcal/Å mol. Dengan algoritma yang kedua ini,

proses dilakukan hingga sistem mencapai konvergensi. Parameter molecular

mechanics force field yang digunakan adalah AMBER2 dan file input dalam

format .pdb.


32

3.6 Penentuan Nilai Log P dan Berat Molekul Peptida Siklis

Nilai log P dan berat molekul struktur tiga dimensi peptida siklis

ditentukan dengan menggunakan fitur QSAR Properties yang terdapat pada

software HyperChem Pro 8.0..

3.7 Docking

Proses docking diawali dengan preparasi file docking yang dilakukan

dengan menggunakan program AutoDock Tools yang terdapat dalam

software AutoDock 4.0. Baik molekul peptida siklis (untuk kemudian disebut

ligan) maupun enzim, kepada keduanya ditambahkan hidrogen polar dan

muatan Gasteiger sedangkan hidrogen nonpolarnya di merge. File ligan dan

enzim disimpan dalam format .pdbqt untuk kemudian digunakan dalam

preparasi parameter grid. Dimensi grid box yang digunakan adalah 60 x 60 x

60 dengan grid spacing 0,375 Ǻ. Kalkulasi docking dijalankan dengan

parameter algoritma Lamarckian Genetic Algorithm (LGA) dengan ukuran

populasi 150, evaluasi energi sebanyak 10 juta dan pengulangan (search

runs) sebanyak 100 kali dengan batas standar deviasi (RMSD) sebesar 1,5 Ǻ.

Parameter ini disimpan dalam format .gpf dan .dpf sebagai file yang akan

digunakan untuk menjalankan proses docking. Proses docking dijalankan

dengan menggunakan software AutoDock 4.0.


33

3.8 Analisis Docking

3.8.1 Penentuan Konformasi Kompleks Enzim-Ligan Hasil Docking

Hasil kalkulasi docking dilihat pada output dalam format notepad.

Penentuan konformasi protein-ligan hasil docking dilakukan dengan memilih

konformasi ligan yang memiliki energi ikatan yang paling rendah dari

kelompok (cluster) dengan jumlah populasi terbesar dengan batas standar

deviasi 1,5 Å.

3.8.2 Energi Ikatan dan Konstanta Inhibisi (Ki)

Energi ikatan dan konstanta inhibisi hasil docking dilihat pada output

dalam format notepad. Kompleks enzim-ligan yang dipilih adalah kompleks

yang memiliki nilai energi ikatan dan konstanta inhibisi terkecil untuk

kemudian dilakukan analisis lebih lanjut.

3.8.3 Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen yang terjadi pada kompleks enzim-ligan terbaik hasil

docking diidentifikasi dengan menggunakan software ViewerLite 4.0 dengan

file input dalam format .pdb.


34

3.8.4 Contact Residu

Contact residu kompleks enzim-ligan hasil docking diidentifikasi

dengan menggunakan software UCSF Chimera dan kemudian dilakukan

visualisasi dengan menggunakan software ViewerLite 4.0.

3.8.5 Konformasi Ligan Terhadap Binding Site

Visualisasi konformasi ligan terhadap binding site enzim dilakukan

dengan menggunakan software ViewerLite 4.0. Visualisasi permukaan enzim

didasarkan pada spektrum potensial elektrostatiknya.


35

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pencarian Data PDB Struktur Tiga Dimensi Enzim NS3-NS2B

Protease Virus Dengue

Pencarian struktur tiga dimensi enzim NS3 protease virus dengue

dilakukan pada database Research Collaboratory for Structural

Bioinformatics Protein Data Bank yang dapat diakses bebas melalui internet

dengan alamat http://www.rcsb.org/pdb/. Database ini berisi data dalam

format PDB yang sesuai sebagai input dalam tahap molecular docking.

Untuk mendapatkan data PDB, dibutuhkan kode PDB dari enzim tersebut.

Pencarian kode PDB enzim dilakukan dengan memasukkan kata kunci yang

terkait dengan enzim NS3-NS2B protease virus dengue pada kolom search

tampilan awal website. Hasilnya didapatkan empat struktur enzim dengan

kode PDB 1BEF, 1DF9, 2QID dan 2FOM. Kode yang dipilih adalah 2FOM

karena struktur tiga dimensi enzim NS3 protease dari kode 2FOM ini

berasosiasi dengan kofaktor NS2B sedangkan tiga kode lainnya tidak. Jika

struktur NS3 protease tidak berasosiasi dengan kofaktornya, dikhawatirkan

akan berpengaruh terhadap konformasi atau folding akhir enzim sehingga

mempengaruhi aktivitas katalitik enzim serta hasil dari molecular docking.

Data PDB dari 2FOM menyebutkan bahwa struktur tiga dimensi kristal enzim


http://www.rcsb.org/pdb/

36

ini ditentukan dengan metode X-ray crystallography dan dipublikasikan pada

tahun 2006. Enzim yang dikristalkan berasal dari virus dengue dengan

serotype DEN2.

4.2 Visualisasi Sisi Aktif dan Binding Site Enzim NS3-NS2B Protease

4.2.1 Sisi Aktif dan Kofaktor Enzim

Struktur tiga dimensi enzim dengan kode 2FOM kemudian

divisualisasikan dengan software PyMol Viewer untuk melihat lokasi sisi aktif

dan kofaktornya. Studi terhadap sekuens virus dengue menunjukkan bahwa

sisi aktif enzim NS3-NS2B protease terdiri atas tiga asam amino fungsional

yaitu His51, Asp75, dan Ser135 (Brinkworth, 1999). Ketiga residu asam

amino ini sama-sama bersifat polar dan hidrofilik (Lampiran 1). Dari hasil

visualisasi terlihat bahwa residu sisi aktif terletak di permukaaan enzim dan

berada relatif jauh dari kofaktor (Lampiran 2). Dalam struktur tersier protein

atau enzim, residu asam amino yang bersifat hidrofilik terdapat di bagian

eksterior (permukaan) sedangkan residu hidrofobik umumnya terdapat di

bagian interior protein (Lehninger, 2004).

Lokasi sisi aktif yang relatif jauh dari kofaktor mengindikasikan bahwa

kofaktor NS2B tidak berperan langsung terhadap reaksi katalitik enzim

seperti yang terjadi pada kofaktor logam, yang umumnya berada pada sisi

aktif enzim dan ikut serta membentuk ikatan dengan substrat. Walaupun

mekanisme molekular peran NS2B terhadap aktivitas katalitik enzim belum


37

diketahui secara pasti, namun studi terhadap kinetika reaksi enzimatis NS3

protease menunjukkan bahwa kehadiran kofaktor NS2B berperan penting

terhadap aktivitas katalitik enzim (Melino, 2007). Berdasarkan letaknya,

kofaktor NS2B mungkin berperan untuk menginduksi konformasi aktif dari

enzim NS3 protease.

4.2.2 Binding Site Enzim

Visualisasi permukaan enzim dilakukan dengan menggunakan

software ViewerLite 4.0. untuk melihat kecenderungan dan bentuk binding

site sisi aktif enzim. Warna permukaan pada gambar menunjukkan

kecenderungan potensial elektrostatik dari residu asam amino enzim.

Gambar 10. Visualisasi permukaan enzim NS3 protease berdasarkan

spektrum potensial elektrostatiknya


38

Residu netral pada Gambar 10 ditunjukkan dengan warna putih,

residu bermuatan positif berwarna biru dan residu bermuatan negatif

berwarna merah. Hasil visualisasi menunjukkan bahwa enzim memiliki

binding site yang spesifik di daerah sisi aktifnya (lingkaran kuning). Binding

site di sekitar Asp75 dan Ser135 bermuatan negatif sehingga lebih menyukai

residu substrat yang memiliki gugus positif. Daerah di dekat residu Asp75

dan Ser135 juga memiliki binding pocket spesifik yang memliki bentuk

seperti celah yang relatif sempit, dalam, dan bermuatan negatif (ditunjukkan

dengan kotak biru) sehingga bentuk ini sesuai untuk rantai samping substrat

yang memiliki rantai cukup panjang dan bermuatan positif seperti arginin dan

lisin (Lampiran 3).

Hal tersebut sesuai dengan sisi pemotongan sekuens asam amino

substrat oleh NS3-NS2B protease serotype DEN2 yang dapat dilihat pada

Tabel 2.

Tabel 2. Sisi pemotongan sekuens asam amino substrat oleh NS3-NS2B

protease

DEN2 Protein C NS2A/NS2B NS2B/NS3 NS3/NS4A NS4B/NS5

Urutan 97-104 1342-1349 1472-1479 2090-2097 2488-2495

Sekuens RRRR|SAGV SKKR|SWPL KKQR|AGVL AGRK|SLTL NTRR|GTGN

Sumber : Melino, et al., 2007


39

Sisi pemotongan ditandai oleh simbol | dan residu P1 substrat ditandai

dengan huruf tebal. Dari tabel di atas terlihat bahwa P1 substrat merupakan

asam amino dengan gugus positif yaitu arginin (R) dan lisin (K).

4.3 Penentuan Sekuens Asam Amino Peptida sebagai Inhibitor

Penentuan sekuens asam amino peptida didasarkan pada hasil

analisis sekuens asam amino substrat alami enzim NS3 protease dan binding

pocket sisi aktifnya, yakni residu yang cocok untuk P1 adalah asam amino

arginin dan lisin. Sedangkan untuk P2, residu yang lebih disukai secara

berurutan adalah Arg > Thr > Gln/Asn/Lys dan untuk P3 adalah Lys > Arg >

Asn (Jun Li, et al., 2005). Oleh karena itu sekuens peptida yang akan

dirancang merupakan kombinasi dari asam amino tersebut.

Kekurangan utama peptida adalah kestabilannya yang rendah, dan

untuk meningkatkan kestabilannya maka dilakukan siklisasi melalui

pembentukan ikatan disulfida. Siklisasi tidak dilakukan dengan membentuk

ikatan peptida pada ujung-ujung C dan N terminal karena siklisasi dengan

ikatan disulfida memberikan kestabilan yang lebih baik. Siklisasi melalui

ikatan disulfida dapat meningkatkan interaksi hidrofobik peptida dan

mengurangi interaksi hidrogen dengan pelarut (air) sehingga meningkatkan

total entropi dan kestabilan peptida.

Peptida juga dapat terdegradasi oleh enzim-enzim protease yang ada

pada tubuh. Oleh sebab itu jumlah sekuens dalam rancangan peptida


40

sebagai inhibitor ini dibuat seminimal mungkin namun tidak terlalu sterik

ketika disiklisasi. Binghe et al (2005) menyatakan bahwa peptida siklis

dengan ukuran kecil akan lebih stabil dan tahan terhadap aktivitas enzimatik

dari cairan lumen di perut dan duodenum sedangkan peptida lurus dengan

ukuran besar akan mengalami proteolisis.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan di atas, maka didapat

rancangan sekuens siklopentapeptida yang terdiri dari dua sistein dan tiga

asam amino lain sebagai berikut:

Gambar 11. Rancangan peptida siklis

Huruf-huruf pada sekuens di atas mewakili residu asam amino dengan

ketentuan R untuk arginin, K untuk lisin, G untuk glisin, T untuk threonin, dan

C untuk sistein (Lampiran 4). Ikatan disulfida yang terbentuk dari dua sistein

terminal dinotasikan dengan -S—S-. Urutan sekuens dimulai dari gugus N

terminal ke gugus C terminal, dari kiri ke kanan. Untuk selanjutnya,


41

penyebutan peptida siklis hanya pada tiga asam amino selain sistein,

misalnya KRR, GRR dan seterusnya.

Dalam penelitian ini digunakan peptida dengan sekuens asam amino

Bz-Nle-K-R-R-H sebagai standar (Zheng Yin, 2005). Peptida standar ini akan

mendapatkan perlakuan yang sama seperti pada peptida siklis. Struktur dua

dimensi ligan ini dapat dilihat pada Lampiran 5.

4.4 Perancangan Struktur Tiga Dimensi Peptida Siklis Sebagai Ligan

Perancangan struktur tiga dimensi peptida siklis dilakukan dengan

menggunakan software HyperChem Pro 8.0. Perancangan ini dilakukan

untuk mempersiapkan struktur tiga dimensi peptida siklis sebagai ligan yang

akan digunakan dalam molecular docking. Peptida dimodelkan dalam bentuk

zwitter ion. Pemodelan zwitter ion tidak hanya dilakukan terhadap N dan C

terminal tetapi juga gugus-gugus pada rantai samping peptida. Hal ini

dikarenakan di dalam darah dan jaringan lain dalam tubuh serta pada pH

fisiologis (7,4), gugus karboksilat asam amino akan terdeprotonasi

membentuk R-COO- sedangkan gugus aminonya terprotonasi membentuk

–NH3+ (Murray, et al., 2003). Selain itu pemodelan zwitter ion juga bertujuan

agar gugus-gugus peptida dapat berinteraksi dengan residu asam amino dari

enzim yang terdeprotonasi atau terprotonasi.


42


Peptida Siklis dan Enzim NS3-NS2B Protease

Proses optimasi geometri dan minimisasi energi dilakukan dengan

menggunakan software HyperChem Pro 8.0. Sebelum proses dijalankan,

ada beberapa parameter yang harus dipilih antara lain force field, algoritma

dan batas konvergensi. Proses dilakukan menggunakan sistem mekanika

molekular dengan force field AMBER yang sesuai untuk peptida, protein dan

DNA.

Penggunaan dua macam algoritma pada optimasi dan minimisasi

energi struktur tiga dimensi enzim bertujuan agar proses berjalan lebih cepat

dan efisien karena enzim NS3-NS2B protease merupakan makromolekul

dengan jumlah atom besar. Walaupun struktur tiga dimensi enzim

didapatkan dari Protein Data Bank, harus tetap dilakukan optimasi dan

minimisasi energi karena proses kristalisasi enzim atau protein lain untuk

penentuan struktur tiga dimensi dalam Protein Data Bank dilakukan dalam

kondisi vakum sehingga hasil pencitraan kristal oleh X-ray crystallography

adalah ketika protein ditempatkan dalam kondisi vakum yang menyebabkan

terjadinya pergeseran-pergeseran panjang dan sudut ikatan pada struktur

tiga dimensinya.

Hasil optimasi geometri dan minimisasi energi dapat dilihat pada

Lampiran 6 dan Lampiran 7. Dengan dilakukannya proses ini diharapkan

dapat menghilangkan bad contact dari struktur, yaitu interaksi yang bersifat


43

tidak rasional yang muncul pada sistem molekular dengan mengacu pada

keadaan riil suatu sistem tertentu sehingga akan didapatkan geometri struktur

yang sesuai atau mendekati keadaan yang sebenarnya di alam. Proses ini

menggunakan persamaan matematis untuk menentukan kombinasi terbaik

dari panjang ikatan, sudut ikatan serta sudut dihedral yang menghasilkan

energi terendah. Hal ini memungkinkan struktur geometri peptida siklis

mencapai keadaan sistem dengan energi yang paling minimum sehingga

didapatkan konformasi struktur yang paling stabil.

4.6 Penentuan Nilai Log P dan Berat Molekul Peptida Siklis

Menurut Lipinsky’s Rule of Five rancangan drug yang baik antara lain

memiliki berat molekul sekitar 500 g/mol serta memiliki nilai log P antara -0,4

hingga +5,6. Nilai log P merupakan koefisien partisi yang dirumuskan

sebagai rasio konsentrasi suatu molekul dalam oktanol dan air. Estimasi nilai

log P peptida siklis dilakukan dengan software HyperChem Pro 8.0 pada

menu QSAR Properties.

Tabel 3. Nilai log P dan berat molekul peptida siklis

No Ligan Mr (g/mol) log P 1 ligan KRR 665,85 -0,54

2 ligan GRR 593,72 -0,4

3 ligan RGR 593,72 -0,4


44

Tabel 3 (lanjutan)

4 ligan RTR 637,77 -0,24

5 ligan TRR 637,77 -0,24

6 ligan KRK 637,84 -0,73

7 ligan RRK 665,85 -0,54

8 ligan standar 662,86 -2,07

Nilai log P ini berhubungan dengan hidrofobisitas molekul drug.

Semakin besar nilai log P, semakin hidrofobik molekul tersebut. Dari Tabel 3

terlihat bahwa rancangan peptida siklis memiliki nilai log P yang negatif

(antara -0,73 dan -0,24) yang menandakan bahwa peptida tersebut bersifat

cukup hidrofilik sehingga sesuai dengan binding site enzim yang juga bersifat

hidrofilik. Dalam transportasinya di dalam tubuh, peptida siklis sebagai

molekul drug ini tidak boleh terlalu hidrofobik karena dapat tertahan di lapisan

lipid bilayer tersebut. Molekul drug yang terlalu hidrofobik cenderung memiliki

toksisitas yang lebih besar karena akan tertahan lebih lama dan terdistribusi

lebih luas di dalam tubuh sehingga selektifitas ikatan terhadap enzim target

menjadi berkurang. Nilai log P yang terlalu negatif juga tidak disarankan

karena jika peptida terlalu hidrofilik maka tidak dapat melewati lapisan lipid

bilayer.


45

4.7 Docking

Jenis docking yang dilakukan dalam penelitian ini adalah semi fleksibel

sehingga derajat torsional ligan dibuat fleksibel sedangkan enzimnya dibuat

rigid karena jika keduanya dibuat fleksibel, proses docking dapat memakan

waktu berbulan-bulan untuk satu perhitungan dengan processor komputer

Pentium 4. Proses docking dimulai dengan menjalankan program AutoGrid4

yang telah terintegrasi dalam software AutoDock 4.0 dengan memasukkan

parameter grid yang telah disimpan sebagai input. Parameter grid berfungsi

sebagai perintah terhadap program AutoGrid4 mengenai bagian enzim yang

menjadi reseptor ligan saat docking, lokasi yang akan masuk dalam

perhitungan serta peta elektrosatik masing-masing atom dari ligan. Dimensi

grid box yang digunakan harus cukup besar agar ligan dapat berotasi secara

bebas. Hasil yang didapat dari AutoGrid4 berupa MAP file yang berfungsi

sebagai supporting file untuk menjalankan docking.

Penggunaan algoritma Lamarckian Genetic Algorithm (LGA) dalam

docking lebih direkomendasikan karena merupakan hibridisasi dari algoritma

Local Search dan Genetic Algorithm. Nilai evaluasi energi dan search runs

yang dipakai berpengaruh terhadap lamanya durasi docking dan nilai energi

hasil docking. Jumlah search runs merupakan banyaknya pengulangan atau

replikasi docking yang dilakukan. Pada penelitian ini dilakukan 100 kali

pengulangan sehingga diharapkan dapat meningkatkan tingkat kepercayaan

terhadap hasil docking.


46

4.8 Analisis Docking

4.8.1 Penentuan Konformasi Kompleks Enzim-Ligan Hasil Docking

Penentuan konformasi enzim-ligan hasil docking dilakukan dengan

memilih konformasi ligan yang memiliki energi ikatan yang paling rendah dari

kelompok (cluster) dengan jumlah populasi terbesar dengan batas standar

deviasi 1,5 Å. Hasil kalkulasi docking dapat dilihat dalam format notepad.

Dari data clustering histogram, didapatkan bahwa semua rancangan ligan

memiliki konformasi yang terkonvergensi, artinya dari 100 kali pengulangan

docking yang dilakukan, terdapat pengulangan konformasi kompleks

terhadap binding site sehingga konformasi ini dianggap yang lebih disukai

(favourable). Akan tetapi hal ini tidak terjadi pada ligan standar. Hal ini

dapat disebabkan oleh besarnya derajat torsional ligan standar (34 buah)

sehingga ligan memiliki kemungkinan konformasi yang lebih banyak dan tidak

terkonvergensi pada satu binding site (Lampiran 8).

4.8.2 Energi Ikatan dan Konstanta Inhibisi (Ki)

Kestabilan dan kekuatan interaksi nonkovalen pada kompleks enzim-

ligan dapat dilihat dari besarnya energi ikatan yang terbentuk. Energi ikatan

berasal dari energi bebas yang dilepaskan saat interaksi pada kompleks

enzim-ligan terbentuk.

Dari hasil docking, didapatkan data-data energi sebagai berikut.


47

Tabel 4. Energi hasil docking

Ligan Standar KRK RGR RTR

Energi ikatan (kkal/mol) -6,14 -8,39 -7,35 -7,06

Konstanta inhibisi, Ki (μM) 31,54 0,707 4,12 6,66

Energi docking (kkal/mol) -14,33 -13,59 -10,94 -11,15Energi intermolekuler (kkal/mol) -11,63 -11,32 -10,18 -9,98

Energi internal (kkal/mol) -2,7 -2,27 -0,76 -1,17Energi bebas torsional (kkal/mol) 6,86 4,39 2,74 3,29Jumlah derajat torsional ligan 34 18 15 17

Tabel 5. Energi hasil docking

Ligan GRR KRR RRK TRR

Energi ikatan (kkal/mol) -7,04 -7,01 -6,83 -6,15

Konstanta inhibisi, Ki (μM) 6,96 7,32 9,83 30,9

Energi docking (kkal/mol) -10,81 -11,72 -11,81 -10,37Energi intermolekuler (kkal/mol) -8,51 -10,16 -8,73 -8,85

Energi internal (kkal/mol) -2,3 -1,56 -3,08 -1,52Energi bebas torsional (kkal/mol) 2,74 4,12 4,12 3,29Jumlah derajat torsional ligan 15 20 19 16

Data menunjukkan bahwa semua ligan uji memiliki nilai energi ikatan

yang lebih kecil dari ligan standar. Ligan KRK memiliki energi ikatan paling


48

rendah yaitu sebesar -8,39 kkal/mol dengan perbedaan nilai yang cukup

signifikan dibandingkan ligan lainnya. Hal ini mengindikasikan bahwa ikatan

yang terjadi antara enzim NS3-NS2B protease dengan ligan KRK adalah

yang paling kuat dan stabil. Energi ikatan ini merupakan salah satu sumber

energi bebas yang digunakan oleh enzim untuk menurunkan energi aktivasi

dalam reaksi katalitik. Semakin negatif nilai energi ikatan maka interaksi

yang terjadi semakin kuat dan lebih disukai.

Tingginya energi ikatan pada ligan standar (sebesar -6,14 kkal/mol)

dapat disebabkan oleh banyaknya jumlah derajat torsional (rotatable bonds)

yang dimiliki sehingga meningkatkan energi bebas torsional dan menurunkan

afinitas ikatannya. Hal ini juga terlihat dari konstanta inhibisi (Ki) ligan

standar yang memiliki nilai paling besar dibandingkan ligan yang lain (31,54

μM).

Ki atau disebut juga konstanta disosiasi dapat memberikan gambaran

mengenai afinitas antara ligan dengan enzim. Ki dirumuskan sebagai berikut:

E + L EL

Ki = [E] [L]

[EL]

dengan E adalah enzim, L adalah ligan dan EL adalah kompleks enzim-ligan.

Semakin kecil nilai Ki, maka kesetimbangan reaksi cenderung ke arah

pembentukan kompleks. Kompleks enzim-ligan dikatakan memiliki afinitas

ikatan yang baik jika memiliki nilai Ki pada skala mikromolar. Data hasil

docking menunjukkan bahwa semua ligan memiliki estimasi nilai Ki pada


49

skala ini. Nilai Ki terkecil dimiliki oleh ligan KRK yakni mencapai 0,707 μM

yang berarti ligan KRK memiliki afinitas ikatan paling besar terhadap enzim

dan membentuk kompleks enzim-ligan yang paling stabil (Lampiran 9). Dari

data pada Tabel 4 dan Tabel 5 diketahui bahwa hubungan antara nilai energi

ikatan (∆Go) dengan Ki adalah berbanding lurus dan nilainya mengikuti

persamaan termodinamik yang dirumuskan sebagai:

∆Go = - RT ln Ki

Semua ligan memiliki nilai energi internal yang negatif dan relatif kecil

yang menandakan bahwa konformasi ligan yang terbentuk pada kompleks

enzim-ligan berada pada konformasi yang paling stabil (favourable).

Untuk selanjutnya, ligan KRK akan dianalisis lebih lanjut dengan

pembanding ligan standar untuk mengetahui apa yang menyebabkan ligan

KRK memiliki energi ikatan dan afinitas yang lebih baik dari ligan standar.

4.8.3 Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen yang terjadi pada kompleks enzim-ligan standar dan

enzim-ligan KRK diidentifikasi dengan menggunakan software ViewerLite 4.0.

Kriteria terjadinya ikatan hidrogen ini adalah jika jarak antara hidrogen

dengan atom elektronegatif berada dalam rentang 2,5 – 3,5 Å (Bazan and

Fletterick, 1989). Residu asam amino enzim yang membentuk ikatan

hidrogen dengan ligan standar dan KRK dapat dilihat pada Tabel 6 dengan


50

ketentuan residu yang membentuk ikatan hidrogen ditandai dengan simbol

check list (√).

Tabel 6. Residu asam amino enzim NS3-NS2B protease yang membentuk

ikatan hidrogen dengan ligan standar dan KRK

Residu Ligan Standar Ligan KRK Ile36 √ √

His51 √ √

Val52 √

Lys73 √ √

Asp75 √

Leu128 √

Phe130 √ √

Ser131 √ √

Pro132 √ √

Asn152 √ √

(residu yang diberi huruf tebal merupakan residu sisi aktif enzim NS3-NS2B)

Ligan KRK membentuk sembilan ikatan hidrogen dengan residu asam

amino enzim sedangkan ligan standar hanya membentuk delapan ikatan.

Hal tersebut menjadi salah satu faktor yang menyebabkan ligan KRK memiliki

energi ikatan lebih kecil (-8.39 kkal/mol) dibandingkan dengan ligan standar

(-6.14 kkal/mol). Ikatan hidrogen ini memberikan kontribusi terhadap afinitas

ligan terhadap enzim karena terjadinya interaksi elektrostatik antara atom


51

oksigen atau nitrogen ligan dengan atom hidrogen residu asam amino enzim

atau sebaliknya.

Gambar 12. Residu asam amino enzim NS3-NS2B protease yang

membentuk ikatan hidrogen dengan ligan KRK

Pada Gambar 12, ligan KRK ditunjukkan dengan stick berwarna

jingga, residu enzim yang membentuk ikatan hidrogen dengan ligan

ditunjukkan dengan stick abu-abu, residu sisi aktif aktif ditunjukkan dengan

ball-and-stick dan ikatan hidrogen yang terbentuk ditunjukkan dengan garis

putus-putus berwarna hijau. Ligan KRK membentuk ikatan hidrogen dengan

residu sisi aktif enzim His51 dan Asp75 serta konformasinya menutupi

binding site enzim sehingga ligan KRK diajukan dapat berperan sebagai


52

inhibitor kompetitif potensial yang dapat berikatan dengan binding site enzim

dan menganggu aktivitas sisi aktif enzim NS3-NS2B protease.

4.8.4 Contact Residu

Adanya interaksi nonkovalen antara enzim dan ligan dapat

meningkatkan afinitas ligan terhadap enzim. Oleh karena itu perlu diketahui

residu-residu enzim yang berinteraksi dengan ligan (contact residu). Contact

residu kompleks enzim-ligan hasil docking diidentifikasi dengan

menggunakan software UCSF Chimera. Fitur pada software ini dapat

memberikan informasi mengenai atom ligan dan residu enzim yang

membentuk interaksi nonkovalen dan kemudian dilakukan visualisasi dengan

menggunakan software ViewerLite 4.0.


berinteraksi dengan ligan standar dan KRK

Residu Ligan Standar Ligan KRK Ile36 √ √ Trp50 √ His51 √ √ Val52 √ √ Arg54 √ Lys73 √ √ Lys74 √ Asp75 √ √


53

Tabel 7 (lanjutan) Leu128 √ √ Phe130 √ √ Ser131 √ √ Pro132 √ √ Ser135 √ √ Tyr150 √ Gly151 √ Asn152 √ √ Gly153 √ √ Val154 √ √

(residu yang diberi huruf tebal merupakan residu sisi aktif enzim NS3-NS2B)

(b)

Asp75

His51

Ser135

Asp75

His51

Ser135

(a)

Tyr150

Gambar 13. Contact residu asam amino enzim NS3-NS2B protease terhadap

ligan standar (a) dan ligan KRK (b). Contact residu ditunjukkan

dengan stick abu-abu dan residu sisi aktif ditunjukkan dengan ball-

and-stick.


54

Ketiga residu sisi aktif enzim NS3-NS2B protease (His51, Asp75, dan

Ser135) memiliki contact residu terhadap kedua ligan yang menandakan

bahwa terjadi interaksi nonkovalen antara kedua ligan dengan sisi aktif

enzim. Dari Tabel 6 diketahui bahwa residu sisi aktif Ser135 tidak

membentuk ikatan hidrogen dengan kedua ligan tetapi interaksi yang terjadi

(Tabel 7) dapat mempengaruhi aktivitas gugus hidroksil Ser135 yang

bertindak sebagai gugus aktif reaksi katalitik NS3-NS2B protease. Selain itu,

interaksi (ikatan hidrogen dan interaksi nonkovalen lain) antara kedua ligan

terhadap residu His51 dan Asp75 dapat mempengaruhi proses transfer

elektron pada gugus karboksil Asp75 dan atom N pada gugus imidazol His51

sehingga mengurangi kemampuan His51 untuk mengaktivasi serangan

nukleofilik gugus hidroksil Ser135 terhadap gugus karbonil substrat dan

berakibat pada terganggunya aktivitas katalitik sisi aktif enzim.

Ligan KRK berinteraksi dengan residu Tyr150 enzim dan hal ini tidak

terjadi pada ligan standar (Gambar 13). Elektron π pada gugus aromatik

Tyr150 dapat berinteraksi dengan dengan rantai samping residu arginin ligan

KRK yang memiliki ikatan π terkonjugasi sehingga terbentuk interaksi π-π.

Dari Tabel 7 terlihat bahwa jumlah contact residu terhadap ligan KRK

lebih besar (16 residu) dibandingkan dengan ligan standar (15 residu). Hal

ini memberikan kontribusi terhadap lebih kecilnya energi ikatan yang

terbentuk oleh ligan KRK dibandingkan dengan ligan standar. Banyaknya

jumlah contact residu juga dapat meningkatkan afinitas ikatan ligan yang

ditunjukkan dengan nilai Ki ligan KRK yang sangat kecil (0,707 μM).


55

4.8.5 Konformasi Ligan Terhadap Binding Site

Visualisasi konformasi ligan terhadap binding site enzim dilakukan

dengan menggunakan software ViewerLite 4.0 berdasarkan spektrum

potensial elektrostatiknya.

a

b

c

Gambar 14. Konformasi ligan standar (hijau) dan ligan KRK (jingga) pada

binding site enzim NS3-NS2B protease

Hasil docking menunjukkan bahwa baik ligan standar maupun ligan

KRK, keduanya memiliki bentuk dan konformasi struktur yang sesuai dengan

binding site enzim seperti yang terlihat pada Gambar 14. Residu rantai

samping kedua ligan (residu arginin dan lisin) tepat bersesuaian dengan

binding pocket (a) dan (b), seperti yang telah diperkirakan sebelumnya.


56

Asp75

His51

Ser135

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 15. Orientasi dan konformasi ligan KRK terhadap binding site enzim

NS3-NS2B protease

Kompleks enzim-ligan KRK hasil docking menunjukkan bahwa ketiga

rantai samping ligan KRK bersesuaian dengan binding pocket enzim NS3-

NS2B protease. Rantai samping residu arginin ligan KRK yang berantai

panjang dan bermuatan positif berada di binding pocket (a) yang memiliki

bentuk yang sempit, curam, dan bermuatan negatif (ditunjukkan dengan

warna merah pada permukaan binding pocket). Begitupun dengan residu

lisin ligan KRK yang konformasinya berada di binding pocket (b) yang terletak

di sekitar residu Asp75. Adanya perbedaan muatan binding site dengan

rantai samping residu ligan KRK ini memungkinkan terjadinya interaksi

elektrostatik antara residu binding site dengan gugus –NH3+ residu arginin


57

dan lisin ligan KRK sehingga meningkatkan afinitas interaksi dan stabilitas

kompleks enzim-ligan.

Tidak hanya rantai samping ligan pada binding pocket, backbone

ligan KRK yang melintang di permukaan sekitar residu His51 dan Asp75 juga

bersesuaian dengan binding site enzim yang berbentuk seperti pelana kuda.

Hal ini secara keseluruhan menunjukkan bahwa konformasi ligan KRK

bersesuaian dengan binding site enzim NS3-NS2B protease dan sesuai

dengan teori lock-and-key sehingga ligan KRK dapat bertindak sebagai

inhibitor potensial yang dapat menginhibisi aktivitas katalitik enzim NS3-

NS2B protease virus dengue dengan energi ikatan sebesar -8,39 kkal/mol

dan konstanta inhibisi sebesar 0,707 μM.


BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian in silico ini didapatkan rancangan tujuh buah ligan

peptida siklis yang terdiri dari sekuens asam amino KRR, GRR, RGR, RTR,

TRR, KRK dan RRK. Penentuan sekuens asam amino didasarkan pada

sekuens asam amino substrat alami pada sisi pemotongan enzim NS3-NS2B

protease dan kesesuaian dengan binding site sisi aktif enzim. Siklisasi

melalui pembentukan ikatan disulfida pada N dan C terminal peptida

dilakukan untuk meningkatkan kestabilan peptida.

Optimasi geometri dan minimasi energi bertujuan untuk

menghilangkan bad contact pada struktur tiga dimensi enzim dan rancangan

ligan peptida siklis. Estimasi nilai log P dengan software HyperChem Pro 8.0

dilakukan untuk mengetahui hidrofobisitas ligan peptida siklis. Estimasi nilai

log P semua ligan menunjukkan nilai negatif yang berarti bahwa ligan peptida

siklis bersifat cukup hidrofilik.

Molecular docking bertujuan untuk memprediksikan kekuatan

afinitas ligan terhadap enzim. Hasil molecular docking menunjukkan bahwa

ketujuh ligan peptida siklis tersebut memiliki afinitas dan potensi inhibisi yang

lebih baik daripada ligan standar Bz-Nle-K-R-R-H dengan hasil terbaik adalah


60

ligan KRK dengan energi ikatan -8,39 kkal/mol dan Ki 0,707 μM. Analisis

terhadap interaksi kompleks enzim-ligan KRK menujukkan bahwa terdapat 16

contact residu asam amino enzim terhadap ligan KRK, sembilan residu yang

membentuk ikatan hidrogen dan terdapat kesesuaian konformasi ligan KRK

dengan binding site enzim NS3-NS2B protease sehingga ligan peptida siklis

KRK dapat bertindak sebagai inhibitor potensial bagi enzim NS3-NS2B

protease dengan afinitas yang paling baik.

5.2 Saran

Perlu dilakukan simulasi molecular dynamic untuk mempelajari

pengaruh pelarut terhadap afinitas ligan peptida siklis pada binding site enzim

dengan memodelkan bentuk terhidrasi kompleks enzim-ligan peptida.


61

DAFTAR PUSTAKA

Baxevanis, A.D., Oulette, B. F. F. 2001. Bioinformatics A Practical Guide to

the Analysis of Genes and Protein 2nd Edition. Wiley Interscience: USA

Brinkworth, R. I.; Fairlie, D. P.; Leung, D.; Young, P. R. 1999. Homology

Model of the Dengue 2 Virus NS3 Protease: Putative Interactions with

Both Substrate and NS2B Cofactor. J. Gen. Virol., 80, 1167–1177.

Chambers, T.J., Hahn CS, Galler R & Rice CM. 1990. Flavivirus Genome

Organization, Expression, and Replication. Annu. Rev. Microbiol., 44,

649–688.

Chambers, T.J. & Monath, T.P. 2003. The Flaviviruses : Structure,

Replication and Evolution. Elsevier Academic Press : California , USA

Chiu WW, Kinney RM & Dreher TW .2005. Control of Translation by the 5-

and 3-Terminal Regions of the Dengue Virus Genome. J. Virol. 79,

8303–8315.

Claverie, J. Michael, Notredame. 2003. Bioinformatics for Dummies. Wiley

Publishing Inc:New York

Fersht, Alan. 1985.. Enzyme Structure and Mechanism. San Francisco: W.H.

Freeman. pp. 50–2

Funkhouser, Thomas. 2007. Lecture : Protein-Ligand Docking Methods.

Princeton University


62

Gubernator K, Böhm HJ (1998). Structure-Based Ligand Design, Methods

and Principles in Medicinal Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH.

Hsu JT, Wang HC, Chen GW, Shih SR. 2006. Antiviral Drug Discovery

Targeting To Viral Proteases. 12(11):1301–14.

Hypercube, Inc. 2002. HyperChem Release 7 for Windows. Publication

HC70-00-01-00

James et al . 1980. Specificity Pocket of Chymotrypsin. J. Mol. Biol. 144:43-

88

Katzenmeier, Gerd. Inhibition of the NS2B-NS3 Protease – Towards A

Causative Therapy for Dengue Virus Diseases. Dengue Bulletin – Vol

28, 2004

Kirsten, Guido. 2008. Concept of Pharmacophores and Their Application in

Computer Aided Drug Design. ICS UNIDO Workshop.Trieste, Italy

Larson, Richard S. 2006. Methods In Molecular Biology:Bioinformatics and

Drug Discovery. Humana Press Inc. Totowa, New Jersey.

Leach, A. R. 2001. Molecular Modelling: Principles and Applications.

Lehninger. 2004. Biochemistry 4 Edition.

Li J, Lim SP, Beer D, Patel V, Wen D, et al. 2005. Functional Profiling of

Recombinant NS3 Proteases From All Four Serotypes of Dengue Virus

Using Tetrapeptide and Octapeptide Substrate Libraries. J. Biol. Chem.,

280, 28766–28774.


63

Lindenbach BD & Rice CM . 2007. Flaviviridae: The Viruses and Their

Replication: In Fundamental Virology (Knipe DM & Howley PM, eds), pp.

991 1041. Lippincott

Lucientes, Maria Teresa Gil. 2004. Protein Docking and Interactions Modeling

Melino, Sonia & Paci, Maurizio. 2007. Progress for Dengue Virus Diseases

Towards The NS2B–NS3pro Inhibition for A Therapeutic-Based

Approach. FEBS Jour.,: 2986-3002

Monath, T. P., 1994. Dengue: The Risk to Developed and Developing

Countries. USA 91: 2395–2400.

Murray, Robert K., Daryl K. Granner, MD., Joe C. Peter A. 2003. Harper’s

Illustrated Biochemistry. McGraw-Hill Companies, Inc. United States of

America

Othman, Rozana, et al. Docking of Noncompetitive Inhibitors into Dengue

Virus Type 2 Protease: Understanding the Interactions with Allosteric

Binding Sites. J. Chem. Inf. Model., 2008, 48 (8), 1582-1591

Raekiansyah, Muhareva., Sudiro, T Mirawati. 2004. Genetic Variation Among

Dengue Virus that Possibly Correlate with Pathogenesis. Med. J. Ind.,

13:190-4

Scapin, G. 2006. Structural Biology and Drug Discovery. Curr. Pharm. 12

(17): 2087–97.

Sehgal, Anil. 2006. New Applications in Discovery, Manufacturing, and

Therapeutics. Tracy Beaudoin


64

Sutarto. 2008. Analisis Mutasi Protease HIV-1 (kode DY1)dan Pengaruhnya

pada Resistensi Virus Terhadap Saquinavir Menggunakan Metode

Perhitungan Mekanika Kuantum dan Molecular Dynamics Simulations.

Universitas Indonesia

Utama, Andi. 2003. Aplikasi Bioinformatika dalam Virologi.

IlmuKomputer.com

Wang, Binghe., Siahaan, Teruna, Soltero, Richard. 2005. Drug Delivery:

Principles and Applications. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New

Jersey

Williams & Wilkins, Philadelphia, PA.Lundblad R. L. 2004. Chemical

Reagents for Protein Modification. CRC Press Inc

Yu Zhong, Chen. Lecture 5: Drug Design Methods Ligand-Protein Docking

(Part I). National University of Singapore

www.pdb.org/moleculeofthemonth/Denguevirus/, 29 Januari 2009, 16.30 WIB

www.who.intr/, di akses 31 Januari 2009, 22.10 WIB

www.ivi.org, 2 Februari 2009, 17.15 WIB

http://athena.bioc.uvic.ca, diakses 1 Juni 2009, 20.00 WIB

www.cdc.gov, diakses 2 Juni 2009, 15.10 WIB

http://www.oswego.edu/, 2 Juni 2009, 14.40 WIB


http://www.pdb.org/moleculeofthemonth/Denguevirus/

http://www.who.intr/

http://www.ivi.org/


http://www.cdc.gov/

http://www.oswego.edu/

65

Lampiran 1. Data Fisikokimia Residu Asam Amino Sisi Aktif NS3 Protease His51 Asp75 Ser135

kepolaran polar polar polar

muatan pada pH=7 (+) (-) netral

pI 7,59 2,77 5,68

hydropathy index -3,2 -3,5 -0,8


66

Lampiran 2. Posisi Sisi Aktif dan Kofaktor NS3 Protease

Keterangan : residu sisi aktif enzim ditunjukkan dengan stick berwarna ungu

sedangkan kofaktor NS2B ditunjukkan dengan pita berwarna

merah


67

Lampiran 3. Struktur Asam Amino Lisin dan Arginin


68

Lampiran 4. Daftar Official Codes Dua Puluh Asam Amino

No Nama asam amino Kode tiga huruf Kode satu huruf

1 Alanin Ala A

2 Arginin Arg R

3 Asparagin Asn N

4 Asam Aspartat Asp D

5 Sistein Cys C

6 Asam Glutamat Glu E

7 Glutamin Gln Q

8 Glisin Gly G

9 Histidin His H

10 Isoleusin Ile I

11 Leusin Leu L

12 Lisin Lys K

13 Metionin Met M

14 Fenilalanin Phe F

15 Prolin Pro P

16 Serin Ser S

17 Treonin Thr T

18 Triptofan Trp W

19 Tirosin Tyr Y

20 Valin Val V


http://en.wikipedia.org/wiki/Alanine

http://en.wikipedia.org/wiki/Arginine

http://en.wikipedia.org/wiki/Asparagine

http://en.wikipedia.org/wiki/Aspartic_acid

http://en.wikipedia.org/wiki/Cysteine

http://en.wikipedia.org/wiki/Glutamic_acid

http://en.wikipedia.org/wiki/Glutamine

http://en.wikipedia.org/wiki/Glycine

http://en.wikipedia.org/wiki/Histidine

http://en.wikipedia.org/wiki/Isoleucine

http://en.wikipedia.org/wiki/Leucine

http://en.wikipedia.org/wiki/Lysine

http://en.wikipedia.org/wiki/Methionine

http://en.wikipedia.org/wiki/Phenylalanine

http://en.wikipedia.org/wiki/Proline

http://en.wikipedia.org/wiki/Serine

http://en.wikipedia.org/wiki/Threonine

http://en.wikipedia.org/wiki/Tryptophan

http://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosine

http://en.wikipedia.org/wiki/Valine

69

Lampiran 5. Struktur Dua Dimensi Ligan Standar Bz-Nle-K-R-R-H


70

Lampiran 6. Struktur Tiga Dimensi Ligan Hasil Optimasi Geometri dan

Minimisasi Energi


71

Lampiran 6 (lanjutan)


72

Lampiran 7. Struktur Enzim NS3-NS2B Hasil Optimasi Geometri dan

Minimisasi Energi


73

Lampiran 8. Clustering Histogram Hasil Docking

8.1 Ligan Standar ____________________________________________________________________ Number of distinct conformational clusters found = 100, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM _______________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____ 1 | -6.14 | 70 | -6.14 | 1 |# 2 | -5.71 | 62 | -5.71 | 1 |# 3 | -5.53 | 94 | -5.53 | 1 |# 4 | -5.50 | 95 | -5.50 | 1 |# 5 | -5.48 | 35 | -5.48 | 1 |# 6 | -5.12 | 56 | -5.12 | 1 |# 7 | -5.09 | 52 | -5.09 | 1 |# 8 | -4.94 | 60 | -4.94 | 1 |# 9 | -4.79 | 40 | -4.79 | 1 |# 10 | -4.54 | 7 | -4.54 | 1 |# 11 | -4.54 | 12 | -4.54 | 1 |# 12 | -4.53 | 99 | -4.53 | 1 |# 13 | -4.41 | 42 | -4.41 | 1 |# 14 | -4.03 | 13 | -4.03 | 1 |# 15 | -3.87 | 67 | -3.87 | 1 |# 16 | -3.79 | 74 | -3.79 | 1 |# 17 | -3.74 | 39 | -3.74 | 1 |# 18 | -3.72 | 63 | -3.72 | 1 |# 19 | -3.61 | 48 | -3.61 | 1 |# 20 | -3.59 | 75 | -3.59 | 1 |# 21 | -3.55 | 21 | -3.55 | 1 |# 22 | -3.53 | 3 | -3.53 | 1 |# 23 | -3.51 | 31 | -3.51 | 1 |# 24 | -3.47 | 92 | -3.47 | 1 |# 25 | -3.46 | 69 | -3.46 | 1 |# 26 | -3.43 | 53 | -3.43 | 1 |# 27 | -3.42 | 51 | -3.42 | 1 |# 28 | -3.42 | 17 | -3.42 | 1 |# 29 | -3.40 | 77 | -3.40 | 1 |# 30 | -3.38 | 36 | -3.38 | 1 |# 31 | -3.26 | 37 | -3.26 | 1 |# 32 | -3.11 | 88 | -3.11 | 1 |# 33 | -3.10 | 10 | -3.10 | 1 |# 34 | -3.05 | 1 | -3.05 | 1 |# 35 | -3.04 | 76 | -3.04 | 1 |# 36 | -2.97 | 24 | -2.97 | 1 |# 37 | -2.94 | 2 | -2.94 | 1 |# 38 | -2.93 | 16 | -2.93 | 1 |# 39 | -2.92 | 18 | -2.92 | 1 |# 40 | -2.90 | 83 | -2.90 | 1 |# 41 | -2.86 | 89 | -2.86 | 1 |# 42 | -2.84 | 57 | -2.84 | 1 |# 43 | -2.83 | 5 | -2.83 | 1 |# 44 | -2.80 | 11 | -2.80 | 1 |# 45 | -2.80 | 55 | -2.80 | 1 |# 46 | -2.77 | 47 | -2.77 | 1 |# 47 | -2.76 | 25 | -2.76 | 1 |# 48 | -2.73 | 54 | -2.73 | 1 |# 49 | -2.70 | 87 | -2.70 | 1 |# 50 | -2.68 | 23 | -2.68 | 1 |#


74

51 | -2.65 | 28 | -2.65 | 1 |# 52 | -2.63 | 84 | -2.63 | 1 |# 53 | -2.54 | 98 | -2.54 | 1 |# 54 | -2.44 | 61 | -2.44 | 1 |# 55 | -2.32 | 65 | -2.32 | 1 |# 56 | -2.31 | 20 | -2.31 | 1 |# 57 | -2.28 | 59 | -2.28 | 1 |# 58 | -2.27 | 97 | -2.27 | 1 |# 59 | -2.11 | 45 | -2.11 | 1 |# 60 | -2.01 | 72 | -2.01 | 1 |# 61 | -1.94 | 44 | -1.94 | 1 |# 62 | -1.86 | 100 | -1.86 | 1 |# 63 | -1.78 | 34 | -1.78 | 1 |# 64 | -1.77 | 19 | -1.77 | 1 |# 65 | -1.76 | 41 | -1.76 | 1 |# 66 | -1.72 | 4 | -1.72 | 1 |# 67 | -1.69 | 85 | -1.69 | 1 |# 68 | -1.62 | 26 | -1.62 | 1 |# 69 | -1.61 | 86 | -1.61 | 1 |# 70 | -1.60 | 30 | -1.60 | 1 |# 71 | -1.57 | 79 | -1.57 | 1 |# 72 | -1.50 | 73 | -1.50 | 1 |# 73 | -1.48 | 49 | -1.48 | 1 |# 74 | -1.45 | 58 | -1.45 | 1 |# 75 | -1.44 | 27 | -1.44 | 1 |# 76 | -1.43 | 50 | -1.43 | 1 |# 77 | -1.43 | 64 | -1.43 | 1 |# 78 | -1.40 | 80 | -1.40 | 1 |# 79 | -1.29 | 91 | -1.29 | 1 |# 80 | -1.20 | 22 | -1.20 | 1 |# 81 | -1.17 | 78 | -1.17 | 1 |# 82 | -1.14 | 68 | -1.14 | 1 |# 83 | -1.10 | 29 | -1.10 | 1 |# 84 | -1.09 | 66 | -1.09 | 1 |# 85 | -1.06 | 90 | -1.06 | 1 |# 86 | -1.04 | 32 | -1.04 | 1 |# 87 | -0.98 | 14 | -0.98 | 1 |# 88 | -0.95 | 15 | -0.95 | 1 |# 89 | -0.88 | 82 | -0.88 | 1 |# 90 | -0.81 | 93 | -0.81 | 1 |# 91 | -0.71 | 81 | -0.71 | 1 |# 92 | -0.70 | 43 | -0.70 | 1 |# 93 | -0.66 | 33 | -0.66 | 1 |# 94 | -0.50 | 6 | -0.50 | 1 |# 95 | -0.40 | 9 | -0.40 | 1 |# 96 | -0.38 | 71 | -0.38 | 1 |# 97 | -0.38 | 96 | -0.38 | 1 |# 98 | -0.32 | 38 | -0.32 | 1 |# 99 | -0.06 | 46 | -0.06 | 1 |# 100 | +0.08 | 8 | +0.08 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|__________________________ 8.2 Ligan KRR ________________________________________________________________________________ Number of distinct conformational clusters found = 80, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM ________________________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -7.01 | 82 | -6.22 | 8 |########


75

2 | -6.86 | 81 | -6.32 | 2 |## 3 | -6.72 | 47 | -6.27 | 4 |#### 4 | -6.13 | 74 | -5.98 | 3 |### 5 | -5.98 | 72 | -5.65 | 2 |## 6 | -5.95 | 13 | -5.95 | 1 |# 7 | -5.94 | 68 | -5.89 | 2 |## 8 | -5.68 | 33 | -5.68 | 1 |# 9 | -5.57 | 90 | -5.57 | 1 |# 10 | -5.54 | 12 | -5.54 | 1 |# 11 | -5.48 | 57 | -5.48 | 1 |# 12 | -5.39 | 59 | -5.39 | 1 |# 13 | -5.33 | 86 | -4.73 | 2 |## 14 | -5.26 | 84 | -5.21 | 2 |## 15 | -5.21 | 54 | -5.21 | 1 |# 16 | -5.19 | 3 | -5.03 | 2 |## 17 | -5.18 | 28 | -5.18 | 1 |# 18 | -5.16 | 62 | -5.16 | 1 |# 19 | -5.10 | 85 | -5.10 | 1 |# 20 | -5.06 | 31 | -5.06 | 1 |# 21 | -4.99 | 37 | -4.99 | 1 |# 22 | -4.99 | 48 | -4.99 | 1 |# 23 | -4.98 | 18 | -4.98 | 1 |# 24 | -4.96 | 94 | -4.96 | 1 |# 25 | -4.93 | 58 | -4.93 | 1 |# 26 | -4.92 | 67 | -4.92 | 1 |# 27 | -4.86 | 55 | -4.86 | 1 |# 28 | -4.84 | 29 | -4.84 | 1 |# 29 | -4.79 | 11 | -4.79 | 1 |# 30 | -4.77 | 53 | -4.77 | 1 |# 31 | -4.70 | 78 | -4.70 | 1 |# 32 | -4.66 | 4 | -4.66 | 1 |# 33 | -4.61 | 16 | -4.61 | 1 |# 34 | -4.59 | 56 | -4.59 | 1 |# 35 | -4.58 | 51 | -4.58 | 1 |# 36 | -4.54 | 97 | -4.22 | 2 |## 37 | -4.52 | 77 | -4.52 | 1 |# 38 | -4.51 | 91 | -4.51 | 1 |# 39 | -4.45 | 44 | -4.45 | 1 |# 40 | -4.44 | 50 | -4.44 | 1 |# 41 | -4.43 | 49 | -4.43 | 1 |# 42 | -4.40 | 65 | -4.40 | 1 |# 43 | -4.37 | 2 | -4.32 | 2 |## 44 | -4.36 | 36 | -4.36 | 1 |# 45 | -4.36 | 71 | -4.36 | 1 |# 46 | -4.33 | 26 | -4.33 | 1 |# 47 | -4.25 | 95 | -4.25 | 1 |# 48 | -4.25 | 43 | -4.25 | 1 |# 49 | -4.24 | 80 | -4.24 | 1 |# 50 | -4.23 | 22 | -4.23 | 1 |# 51 | -4.23 | 25 | -4.23 | 1 |# 52 | -4.23 | 21 | -4.23 | 1 |# 53 | -4.21 | 35 | -4.21 | 1 |# 54 | -4.21 | 98 | -4.21 | 1 |# 55 | -4.20 | 40 | -4.20 | 1 |# 56 | -4.09 | 92 | -4.09 | 1 |# 57 | -4.06 | 17 | -4.06 | 1 |# 58 | -3.97 | 87 | -3.97 | 1 |# 59 | -3.97 | 32 | -3.97 | 1 |# 60 | -3.92 | 7 | -3.92 | 1 |# 61 | -3.85 | 63 | -3.85 | 1 |# 62 | -3.80 | 27 | -3.80 | 1 |# 63 | -3.74 | 10 | -3.74 | 1 |# 64 | -3.66 | 46 | -3.66 | 1 |# 65 | -3.57 | 99 | -3.57 | 1 |# 66 | -3.51 | 38 | -3.51 | 1 |# 67 | -3.51 | 5 | -3.51 | 1 |# 68 | -3.49 | 96 | -3.49 | 1 |# 69 | -3.48 | 76 | -3.48 | 1 |#


76

70 | -3.44 | 1 | -3.44 | 1 |# 71 | -3.42 | 83 | -3.42 | 1 |# 72 | -3.38 | 45 | -3.38 | 1 |# 73 | -3.36 | 42 | -3.36 | 1 |# 74 | -3.35 | 88 | -3.35 | 1 |# 75 | -3.17 | 69 | -3.17 | 1 |# 76 | -3.15 | 89 | -3.15 | 1 |# 77 | -3.13 | 79 | -3.13 | 1 |# 78 | -3.09 | 8 | -3.09 | 1 |# 79 | -3.05 | 100 | -3.05 | 1 |# 80 | -3.03 | 6 | -3.03 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________ 8.3 Ligan GRR Number of distinct conformational clusters found = 61, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM ___________________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -8.12 | 81 | -7.70 | 4 |#### 2 | -7.94 | 1 | -7.42 | 4 |#### 3 | -7.58 | 20 | -6.95 | 5 |##### 4 | -7.56 | 56 | -6.73 | 3 |### 5 | -7.53 | 99 | -7.53 | 1 |# 6 | -7.50 | 79 | -7.50 | 1 |# 7 | -7.31 | 42 | -7.01 | 4 |#### 8 | -7.15 | 67 | -7.15 | 1 |# 9 | -7.07 | 92 | -6.91 | 2 |## 10 | -7.04 | 66 | -6.42 | 6 |###### 11 | -6.98 | 41 | -6.98 | 1 |# 12 | -6.89 | 25 | -6.21 | 3 |### 13 | -6.88 | 49 | -6.59 | 2 |## 14 | -6.87 | 60 | -6.55 | 2 |## 15 | -6.84 | 13 | -6.42 | 3 |### 16 | -6.82 | 36 | -6.67 | 3 |### 17 | -6.56 | 2 | -6.56 | 1 |# 18 | -6.48 | 68 | -6.48 | 1 |# 19 | -6.45 | 96 | -6.36 | 2 |## 20 | -6.42 | 23 | -6.42 | 1 |# 21 | -6.41 | 8 | -6.41 | 1 |# 22 | -6.38 | 53 | -6.07 | 2 |## 23 | -6.32 | 98 | -5.53 | 2 |## 24 | -6.23 | 85 | -6.23 | 1 |# 25 | -6.22 | 78 | -6.20 | 2 |## 26 | -6.19 | 46 | -6.19 | 1 |# 27 | -6.07 | 83 | -6.07 | 1 |# 28 | -6.06 | 97 | -6.06 | 1 |# 29 | -6.02 | 33 | -6.02 | 1 |# 30 | -6.00 | 95 | -6.00 | 1 |# 31 | -5.98 | 21 | -5.65 | 3 |### 32 | -5.96 | 12 | -5.96 | 1 |# 33 | -5.82 | 35 | -5.82 | 1 |# 34 | -5.81 | 47 | -5.81 | 1 |# 35 | -5.80 | 18 | -5.80 | 1 |# 36 | -5.78 | 9 | -5.78 | 1 |# 37 | -5.78 | 4 | -5.78 | 1 |# 38 | -5.58 | 71 | -5.36 | 2 |## 39 | -5.58 | 58 | -5.52 | 2 |## 40 | -5.53 | 52 | -5.53 | 1 |# 41 | -5.46 | 74 | -5.46 | 1 |#


77

42 | -5.46 | 5 | -5.46 | 1 |# 43 | -5.44 | 7 | -5.44 | 1 |# 44 | -5.34 | 91 | -5.34 | 1 |# 45 | -5.32 | 34 | -5.32 | 1 |# 46 | -5.26 | 3 | -5.23 | 2 |## 47 | -5.20 | 72 | -5.20 | 1 |# 48 | -5.19 | 54 | -5.19 | 1 |# 49 | -5.18 | 51 | -5.18 | 1 |# 50 | -5.18 | 31 | -5.18 | 1 |# 51 | -5.18 | 15 | -5.18 | 1 |# 52 | -5.14 | 62 | -5.14 | 1 |# 53 | -5.09 | 11 | -5.09 | 1 |# 54 | -5.01 | 24 | -5.01 | 1 |# 55 | -4.93 | 89 | -4.93 | 1 |# 56 | -4.91 | 86 | -4.91 | 1 |# 57 | -4.90 | 82 | -4.90 | 1 |# 58 | -4.90 | 19 | -4.90 | 1 |# 59 | -4.88 | 59 | -4.88 | 1 |# 60 | -4.79 | 32 | -4.75 | 2 |## 61 | -4.45 | 88 | -4.45 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________ 8.4 Ligan RGR ________________________________________________________________________________ Number of distinct conformational clusters found = 53, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM ________________________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -7.50 | 90 | -6.59 | 2 |## 2 | -7.35 | 89 | -6.82 | 9 |######### 3 | -7.16 | 19 | -6.59 | 5 |##### 4 | -7.08 | 82 | -6.67 | 4 |#### 5 | -6.86 | 99 | -6.35 | 4 |#### 6 | -6.86 | 50 | -6.86 | 1 |# 7 | -6.85 | 79 | -6.85 | 1 |# 8 | -6.61 | 1 | -6.15 | 3 |### 9 | -6.58 | 91 | -6.08 | 3 |### 10 | -6.58 | 17 | -6.58 | 1 |# 11 | -6.42 | 42 | -6.21 | 3 |### 12 | -6.39 | 68 | -6.01 | 6 |###### 13 | -6.37 | 98 | -6.37 | 1 |# 14 | -6.35 | 40 | -6.35 | 1 |# 15 | -6.31 | 5 | -5.87 | 4 |#### 16 | -6.30 | 41 | -6.13 | 5 |##### 17 | -6.27 | 2 | -5.87 | 3 |### 18 | -6.19 | 80 | -6.19 | 1 |# 19 | -6.16 | 61 | -6.16 | 1 |# 20 | -6.14 | 30 | -5.85 | 3 |### 21 | -6.08 | 81 | -6.08 | 1 |# 22 | -6.03 | 32 | -6.03 | 1 |# 23 | -6.01 | 57 | -5.25 | 2 |## 24 | -6.00 | 22 | -5.23 | 4 |#### 25 | -5.94 | 44 | -5.94 | 1 |# 26 | -5.93 | 45 | -5.93 | 1 |# 27 | -5.86 | 8 | -5.86 | 1 |# 28 | -5.82 | 60 | -5.82 | 1 |# 29 | -5.77 | 16 | -5.77 | 1 |# 30 | -5.60 | 69 | -5.54 | 3 |### 31 | -5.50 | 72 | -5.50 | 1 |#


78

32 | -5.47 | 46 | -5.47 | 1 |# 33 | -5.46 | 92 | -5.46 | 1 |# 34 | -5.40 | 14 | -5.40 | 1 |# 35 | -5.37 | 59 | -5.37 | 1 |# 36 | -5.37 | 3 | -5.37 | 1 |# 37 | -5.34 | 6 | -5.34 | 1 |# 38 | -5.33 | 52 | -5.33 | 1 |# 39 | -5.27 | 53 | -5.27 | 1 |# 40 | -5.23 | 38 | -5.23 | 1 |# 41 | -5.22 | 74 | -5.22 | 1 |# 42 | -5.07 | 18 | -5.07 | 1 |# 43 | -5.04 | 12 | -5.04 | 1 |# 44 | -4.92 | 25 | -4.92 | 1 |# 45 | -4.89 | 54 | -4.89 | 1 |# 46 | -4.88 | 67 | -4.88 | 1 |# 47 | -4.86 | 31 | -4.86 | 1 |# 48 | -4.78 | 62 | -4.78 | 1 |# 49 | -4.78 | 95 | -4.78 | 1 |# 50 | -4.63 | 35 | -4.63 | 1 |# 51 | -4.57 | 56 | -4.57 | 1 |# 52 | -4.53 | 9 | -4.53 | 1 |# 53 | -4.29 | 51 | -4.29 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________ 8.5 Ligan RTR ________________________________________________________________________________ Number of distinct conformational clusters found = 77, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM ________________________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -7.69 | 26 | -7.24 | 2 |## 2 | -7.06 | 59 | -6.56 | 3 |### 3 | -6.86 | 35 | -6.41 | 2 |## 4 | -6.82 | 45 | -6.30 | 3 |### 5 | -6.39 | 20 | -6.39 | 1 |# 6 | -6.34 | 76 | -6.34 | 1 |# 7 | -6.30 | 4 | -6.30 | 1 |# 8 | -6.27 | 31 | -5.33 | 3 |### 9 | -6.26 | 52 | -6.15 | 2 |## 10 | -6.23 | 62 | -5.85 | 3 |### 11 | -6.22 | 61 | -6.22 | 1 |# 12 | -6.21 | 1 | -6.21 | 1 |# 13 | -6.14 | 54 | -6.14 | 1 |# 14 | -6.02 | 55 | -6.02 | 1 |# 15 | -5.95 | 84 | -5.95 | 1 |# 16 | -5.94 | 11 | -5.69 | 2 |## 17 | -5.90 | 9 | -5.90 | 1 |# 18 | -5.90 | 19 | -5.90 | 1 |# 19 | -5.89 | 95 | -5.54 | 2 |## 20 | -5.78 | 70 | -5.27 | 3 |### 21 | -5.78 | 86 | -5.78 | 1 |# 22 | -5.73 | 56 | -5.73 | 1 |# 23 | -5.67 | 53 | -5.67 | 1 |# 24 | -5.64 | 25 | -5.26 | 3 |### 25 | -5.62 | 73 | -5.62 | 1 |# 26 | -5.62 | 15 | -5.62 | 1 |# 27 | -5.61 | 72 | -4.85 | 2 |## 28 | -5.60 | 75 | -5.60 | 1 |# 29 | -5.58 | 94 | -5.58 | 1 |#


79

30 | -5.45 | 51 | -5.45 | 1 |# 31 | -5.39 | 27 | -5.39 | 1 |# 32 | -5.38 | 18 | -5.38 | 1 |# 33 | -5.38 | 68 | -5.38 | 1 |# 34 | -5.34 | 10 | -5.17 | 2 |## 35 | -5.18 | 49 | -5.18 | 1 |# 36 | -5.17 | 60 | -5.16 | 2 |## 37 | -5.17 | 34 | -5.17 | 1 |# 38 | -5.09 | 32 | -5.00 | 2 |## 39 | -5.08 | 85 | -5.08 | 1 |# 40 | -5.04 | 13 | -5.04 | 1 |# 41 | -5.01 | 87 | -5.01 | 1 |# 42 | -5.01 | 17 | -5.01 | 1 |# 43 | -4.95 | 80 | -4.70 | 2 |## 44 | -4.94 | 23 | -4.80 | 2 |## 45 | -4.92 | 24 | -4.92 | 1 |# 46 | -4.85 | 78 | -4.85 | 1 |# 47 | -4.82 | 74 | -4.82 | 1 |# 48 | -4.81 | 28 | -4.81 | 1 |# 49 | -4.75 | 50 | -4.75 | 1 |# 50 | -4.75 | 64 | -4.75 | 1 |# 51 | -4.72 | 100 | -4.72 | 1 |# 52 | -4.66 | 39 | -4.66 | 1 |# 53 | -4.65 | 81 | -4.65 | 1 |# 54 | -4.62 | 41 | -4.62 | 1 |# 55 | -4.62 | 22 | -4.62 | 1 |# 56 | -4.61 | 33 | -4.61 | 1 |# 57 | -4.52 | 46 | -4.52 | 1 |# 58 | -4.50 | 14 | -4.50 | 1 |# 59 | -4.49 | 91 | -4.49 | 1 |# 60 | -4.46 | 96 | -4.46 | 1 |# 61 | -4.40 | 29 | -4.40 | 1 |# 62 | -4.33 | 36 | -4.33 | 1 |# 63 | -4.23 | 67 | -4.23 | 1 |# 64 | -4.21 | 65 | -4.21 | 1 |# 65 | -4.20 | 63 | -4.20 | 1 |# 66 | -4.17 | 43 | -4.17 | 1 |# 67 | -4.16 | 83 | -4.16 | 1 |# 68 | -4.15 | 88 | -4.15 | 1 |# 69 | -4.13 | 90 | -4.13 | 1 |# 70 | -4.06 | 66 | -4.06 | 1 |# 71 | -3.88 | 40 | -3.88 | 1 |# 72 | -3.84 | 5 | -3.84 | 1 |# 73 | -3.83 | 7 | -3.83 | 1 |# 74 | -3.77 | 97 | -3.77 | 1 |# 75 | -3.74 | 82 | -3.74 | 1 |# 76 | -3.58 | 16 | -3.58 | 1 |# 77 | -3.58 | 79 | -3.58 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________

8.6 Ligan TRR Number of distinct conformational clusters found = 68, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM ________________________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -7.08 | 11 | -6.24 | 4 |#### 2 | -6.88 | 25 | -6.85 | 2 |## 3 | -6.61 | 32 | -6.44 | 2 |## 4 | -6.34 | 61 | -5.81 | 4 |####


80

5 | -6.33 | 92 | -5.95 | 3 |### 6 | -6.29 | 98 | -6.21 | 2 |## 7 | -6.25 | 22 | -5.94 | 3 |### 8 | -6.19 | 75 | -5.87 | 2 |## 9 | -6.15 | 76 | -5.72 | 5 |##### 10 | -6.00 | 29 | -6.00 | 1 |# 11 | -5.95 | 66 | -5.86 | 2 |## 12 | -5.94 | 10 | -5.94 | 1 |# 13 | -5.92 | 58 | -5.50 | 2 |## 14 | -5.91 | 27 | -5.81 | 2 |## 15 | -5.86 | 37 | -5.64 | 2 |## 16 | -5.85 | 46 | -5.51 | 3 |### 17 | -5.77 | 63 | -5.77 | 1 |# 18 | -5.77 | 34 | -5.77 | 1 |# 19 | -5.72 | 47 | -5.61 | 2 |## 20 | -5.66 | 69 | -5.66 | 1 |# 21 | -5.66 | 71 | -5.27 | 2 |## 22 | -5.64 | 57 | -5.64 | 1 |# 23 | -5.63 | 94 | -5.54 | 2 |## 24 | -5.39 | 17 | -5.39 | 1 |# 25 | -5.35 | 30 | -5.26 | 3 |### 26 | -5.33 | 38 | -5.33 | 1 |# 27 | -5.33 | 40 | -5.22 | 2 |## 28 | -5.26 | 33 | -5.26 | 1 |# 29 | -5.24 | 89 | -5.24 | 1 |# 30 | -5.23 | 24 | -5.23 | 1 |# 31 | -5.19 | 77 | -5.19 | 1 |# 32 | -5.13 | 81 | -5.13 | 1 |# 33 | -5.12 | 90 | -5.12 | 1 |# 34 | -5.10 | 82 | -5.10 | 1 |# 35 | -5.09 | 39 | -4.72 | 2 |## 36 | -5.02 | 45 | -5.02 | 1 |# 37 | -4.94 | 65 | -4.94 | 1 |# 38 | -4.91 | 70 | -4.91 | 1 |# 39 | -4.91 | 73 | -4.91 | 1 |# 40 | -4.90 | 20 | -4.90 | 1 |# 41 | -4.82 | 88 | -4.82 | 1 |# 42 | -4.79 | 3 | -4.79 | 1 |# 43 | -4.77 | 55 | -4.77 | 1 |# 44 | -4.77 | 12 | -4.77 | 1 |# 45 | -4.77 | 7 | -4.77 | 1 |# 46 | -4.75 | 43 | -4.75 | 1 |# 47 | -4.75 | 78 | -4.75 | 1 |# 48 | -4.71 | 60 | -4.71 | 1 |# 49 | -4.69 | 6 | -4.69 | 1 |# 50 | -4.66 | 13 | -4.66 | 1 |# 51 | -4.66 | 85 | -4.47 | 2 |## 52 | -4.66 | 49 | -4.66 | 1 |# 53 | -4.62 | 83 | -4.62 | 1 |# 54 | -4.50 | 14 | -4.50 | 1 |# 55 | -4.50 | 87 | -4.50 | 1 |# 56 | -4.45 | 51 | -4.45 | 1 |# 57 | -4.42 | 41 | -4.42 | 1 |# 58 | -4.30 | 36 | -4.30 | 1 |# 59 | -4.25 | 48 | -4.25 | 1 |# 60 | -4.24 | 84 | -4.24 | 1 |# 61 | -4.19 | 31 | -4.19 | 1 |# 62 | -4.18 | 64 | -4.18 | 1 |# 63 | -4.02 | 99 | -4.02 | 1 |# 64 | -3.99 | 97 | -3.99 | 1 |# 65 | -3.97 | 79 | -3.97 | 1 |# 66 | -3.96 | 8 | -3.96 | 1 |# 67 | -3.67 | 86 | -3.67 | 1 |# 68 | -3.66 | 26 | -3.66 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________


81

8.7 Ligan KRK Number of distinct conformational clusters found = 85, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM _________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -8.39 | 47 | -7.07 | 6 |###### 2 | -7.58 | 20 | -7.58 | 1 |# 3 | -6.96 | 74 | -6.05 | 2 |## 4 | -6.83 | 81 | -6.83 | 1 |# 5 | -6.62 | 6 | -6.62 | 1 |# 6 | -6.42 | 28 | -6.42 | 1 |# 7 | -6.40 | 32 | -6.40 | 1 |# 8 | -6.32 | 84 | -6.32 | 1 |# 9 | -6.28 | 83 | -6.28 | 1 |# 10 | -6.25 | 61 | -6.25 | 1 |# 11 | -6.19 | 90 | -5.66 | 2 |## 12 | -6.15 | 92 | -6.13 | 2 |## 13 | -6.14 | 37 | -6.00 | 2 |## 14 | -6.09 | 3 | -6.09 | 1 |# 15 | -5.91 | 69 | -5.91 | 1 |# 16 | -5.88 | 88 | -5.88 | 1 |# 17 | -5.85 | 1 | -5.85 | 1 |# 18 | -5.84 | 18 | -5.40 | 3 |### 19 | -5.81 | 86 | -5.81 | 1 |# 20 | -5.79 | 51 | -5.79 | 1 |# 21 | -5.70 | 22 | -5.70 | 1 |# 22 | -5.68 | 91 | -5.68 | 1 |# 23 | -5.62 | 60 | -5.62 | 1 |# 24 | -5.57 | 43 | -5.57 | 1 |# 25 | -5.41 | 55 | -5.41 | 1 |# 26 | -5.38 | 67 | -5.38 | 1 |# 27 | -5.35 | 54 | -5.35 | 1 |# 28 | -5.30 | 52 | -5.30 | 1 |# 29 | -5.27 | 13 | -5.00 | 2 |## 30 | -5.26 | 41 | -5.26 | 1 |# 31 | -5.18 | 97 | -5.08 | 2 |## 32 | -5.15 | 16 | -5.15 | 1 |# 33 | -5.14 | 7 | -5.14 | 1 |# 34 | -5.13 | 17 | -5.13 | 1 |# 35 | -5.13 | 38 | -5.08 | 2 |## 36 | -5.12 | 12 | -5.12 | 1 |# 37 | -5.12 | 99 | -5.12 | 1 |# 38 | -5.05 | 34 | -5.05 | 1 |# 39 | -4.96 | 9 | -4.96 | 1 |# 40 | -4.95 | 93 | -4.95 | 1 |# 41 | -4.81 | 5 | -4.81 | 1 |# 42 | -4.80 | 35 | -4.80 | 1 |# 43 | -4.78 | 23 | -4.78 | 1 |# 44 | -4.72 | 15 | -4.72 | 1 |# 45 | -4.71 | 58 | -4.71 | 1 |# 46 | -4.69 | 66 | -4.69 | 1 |# 47 | -4.64 | 100 | -4.64 | 1 |# 48 | -4.50 | 77 | -4.50 | 1 |# 49 | -4.49 | 85 | -4.49 | 1 |# 50 | -4.49 | 65 | -4.49 | 1 |# 51 | -4.47 | 56 | -4.47 | 1 |# 52 | -4.45 | 21 | -4.45 | 1 |# 53 | -4.43 | 45 | -4.24 | 2 |## 54 | -4.40 | 53 | -4.40 | 1 |# 55 | -4.39 | 94 | -4.39 | 1 |#


82

56 | -4.38 | 8 | -4.38 | 1 |# 57 | -4.32 | 79 | -4.32 | 1 |# 58 | -4.32 | 98 | -4.32 | 1 |# 59 | -4.32 | 27 | -4.32 | 1 |# 60 | -4.31 | 70 | -4.31 | 1 |# 61 | -4.30 | 48 | -4.30 | 1 |# 62 | -4.28 | 57 | -4.28 | 1 |# 63 | -4.24 | 25 | -4.24 | 1 |# 64 | -4.16 | 4 | -4.16 | 1 |# 65 | -4.16 | 62 | -4.16 | 1 |# 66 | -4.15 | 50 | -4.15 | 1 |# 67 | -4.12 | 29 | -4.12 | 1 |# 68 | -4.11 | 95 | -4.11 | 1 |# 69 | -4.07 | 11 | -4.07 | 1 |# 70 | -4.07 | 49 | -4.07 | 1 |# 71 | -4.02 | 71 | -4.02 | 1 |# 72 | -3.97 | 89 | -3.97 | 1 |# 73 | -3.96 | 76 | -3.96 | 1 |# 74 | -3.95 | 63 | -3.95 | 1 |# 75 | -3.84 | 31 | -3.84 | 1 |# 76 | -3.77 | 59 | -3.77 | 1 |# 77 | -3.76 | 40 | -3.76 | 1 |# 78 | -3.76 | 75 | -3.76 | 1 |# 79 | -3.75 | 87 | -3.75 | 1 |# 80 | -3.75 | 26 | -3.75 | 1 |# 81 | -3.67 | 46 | -3.67 | 1 |# 82 | -3.21 | 96 | -3.21 | 1 |# 83 | -3.07 | 73 | -3.07 | 1 |# 84 | -2.88 | 44 | -2.88 | 1 |# 85 | -2.85 | 78 | -2.85 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________

8.8 Ligan RRK Number of distinct conformational clusters found = 80, out of 100 runs, Using an rmsd-tolerance of 1.5 A CLUSTERING HISTOGRAM ________________________________________________________________________________ | | | | | Clus | Lowest | Run | Mean | Num | Histogram -ter | Binding | | Binding | in | Rank | Energy | | Energy | Clus| 5 10 15 20 25 30 35 _____|___________|_____|___________|_____|____:____|____:____|____:____|____:___ 1 | -7.48 | 12 | -7.48 | 1 |# 2 | -7.38 | 15 | -7.24 | 2 |## 3 | -6.90 | 11 | -6.90 | 1 |# 4 | -6.85 | 18 | -6.85 | 1 |# 5 | -6.83 | 83 | -6.31 | 6 |###### 6 | -6.48 | 68 | -6.48 | 1 |# 7 | -6.46 | 37 | -5.99 | 3 |### 8 | -6.45 | 40 | -6.45 | 1 |# 9 | -6.42 | 86 | -6.12 | 2 |## 10 | -6.34 | 52 | -6.09 | 2 |## 11 | -6.24 | 56 | -6.24 | 1 |# 12 | -6.22 | 28 | -6.02 | 2 |## 13 | -6.19 | 1 | -6.14 | 2 |## 14 | -6.16 | 98 | -6.16 | 1 |# 15 | -6.14 | 41 | -5.61 | 2 |## 16 | -6.05 | 75 | -5.96 | 2 |## 17 | -6.02 | 22 | -6.02 | 1 |# 18 | -5.95 | 34 | -5.95 | 1 |# 19 | -5.93 | 71 | -5.93 | 1 |# 20 | -5.83 | 85 | -5.83 | 1 |# 21 | -5.70 | 8 | -5.70 | 1 |# 22 | -5.68 | 69 | -5.68 | 1 |#


83

23 | -5.60 | 9 | -5.60 | 1 |# 24 | -5.58 | 4 | -5.58 | 1 |# 25 | -5.58 | 88 | -5.58 | 1 |# 26 | -5.56 | 99 | -5.56 | 1 |# 27 | -5.53 | 31 | -5.53 | 1 |# 28 | -5.50 | 45 | -5.50 | 1 |# 29 | -5.50 | 77 | -5.37 | 3 |### 30 | -5.48 | 26 | -5.48 | 1 |# 31 | -5.47 | 39 | -5.47 | 1 |# 32 | -5.42 | 70 | -5.05 | 2 |## 33 | -5.41 | 55 | -5.41 | 1 |# 34 | -5.41 | 14 | -5.41 | 1 |# 35 | -5.40 | 78 | -5.40 | 1 |# 36 | -5.37 | 59 | -5.37 | 1 |# 37 | -5.35 | 19 | -5.35 | 1 |# 38 | -5.31 | 87 | -5.31 | 1 |# 39 | -5.31 | 76 | -5.31 | 1 |# 40 | -5.29 | 100 | -5.26 | 2 |## 41 | -5.27 | 29 | -5.27 | 1 |# 42 | -5.24 | 2 | -5.24 | 1 |# 43 | -5.14 | 74 | -4.68 | 2 |## 44 | -5.11 | 13 | -5.11 | 1 |# 45 | -5.07 | 91 | -5.07 | 1 |# 46 | -5.05 | 54 | -5.05 | 1 |# 47 | -5.00 | 3 | -5.00 | 1 |# 48 | -4.97 | 93 | -4.97 | 1 |# 49 | -4.94 | 63 | -4.94 | 1 |# 50 | -4.89 | 67 | -4.89 | 1 |# 51 | -4.84 | 17 | -4.84 | 1 |# 52 | -4.82 | 82 | -4.68 | 2 |## 53 | -4.81 | 49 | -4.81 | 1 |# 54 | -4.79 | 81 | -4.79 | 1 |# 55 | -4.68 | 92 | -4.68 | 1 |# 56 | -4.57 | 43 | -4.57 | 1 |# 57 | -4.53 | 90 | -4.53 | 1 |# 58 | -4.38 | 16 | -4.38 | 1 |# 59 | -4.33 | 10 | -4.33 | 1 |# 60 | -4.33 | 33 | -4.33 | 1 |# 61 | -4.30 | 96 | -4.30 | 1 |# 62 | -4.28 | 84 | -4.28 | 1 |# 63 | -4.26 | 42 | -4.26 | 1 |# 64 | -4.24 | 36 | -4.24 | 1 |# 65 | -4.18 | 6 | -4.18 | 1 |# 66 | -4.18 | 58 | -4.18 | 1 |# 67 | -4.17 | 60 | -4.17 | 1 |# 68 | -4.16 | 89 | -4.16 | 1 |# 69 | -4.11 | 53 | -4.11 | 1 |# 70 | -4.11 | 25 | -4.11 | 1 |# 71 | -4.10 | 30 | -4.10 | 1 |# 72 | -4.10 | 57 | -4.10 | 1 |# 73 | -4.02 | 21 | -4.02 | 1 |# 74 | -3.97 | 35 | -3.97 | 1 |# 75 | -3.95 | 48 | -3.95 | 1 |# 76 | -3.91 | 32 | -3.91 | 1 |# 77 | -3.86 | 20 | -3.86 | 1 |# 78 | -3.71 | 95 | -3.71 | 1 |# 79 | -3.61 | 72 | -3.61 | 1 |# 80 | -3.60 | 79 | -3.60 | 1 |# _____|___________|_____|___________|_____|______________________________________


84

Lampiran 9. Data Energi Hasil Docking 9.1 Ligan Standar Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 70 USER Run = 70 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 19.094 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.14 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 31.54 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -11.63 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.95 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.68 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.70 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 62 USER Run = 62 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.454 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.71 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 64.78 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -11.65 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.76 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.89 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.26 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 94 USER Run = 94 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.345 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.53 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 88.96 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.50 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.22 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.29 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -4.21 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER USER MODEL 95 USER Run = 95 USER Cluster Rank = 4


85

USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 23.464 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.50 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 92.46 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.42 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.33 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.09 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.27 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 35 USER Run = 35 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 22.130 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.48 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 95.42 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.32 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.41 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.91 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.36 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 56 USER Run = 56 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.104 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.12 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 177.50 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.20 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.04 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.16 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.11 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 52 USER Run = 52 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 20.284 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.09 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 186.65 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.85 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.85 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.00 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.43 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol


86

USER MODEL 60 USER Run = 60 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 19.222 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -4.94 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 238.64 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.66 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.61 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.04 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.48 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 40 USER Run = 40 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 20.524 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -4.79 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 309.67 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.02 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.83 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.19 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.96 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER MODEL 7 USER Run = 7 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 20.156 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -4.54 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 470.79 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.75 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.79 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.96 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.98 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +6.86 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.33 kcal/mol USER

9.2 Ligan KRR LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 82 USER Run = 82 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 8 USER USER RMSD from reference structure = 21.447 A


87

USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.01 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 7.32 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.16 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.08 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.08 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.56 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 81 USER Run = 81 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 18.939 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.86 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.40 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.05 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.21 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.84 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.53 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 47 USER Run = 47 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 21.544 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.72 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 11.77 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.15 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.37 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.78 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.29 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 74 USER Run = 74 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 21.841 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.13 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 32.38 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.76 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.07 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.69 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.08 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 72 USER Run = 72


88

USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 20.606 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.98 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 41.13 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.30 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.79 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.51 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.40 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 13 USER Run = 13 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.801 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.95 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 43.45 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.94 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.55 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.39 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.72 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 68 USER Run = 68 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 20.780 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.94 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 43.88 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.62 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.35 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.27 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.04 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 33 USER Run = 33 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 22.680 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.68 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 68.30 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.68 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.03 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.66 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.72 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol


89

USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 90 USER Run = 90 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.452 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.57 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 82.82 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.45 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.02 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.44 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.83 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol USER MODEL 12 USER Run = 12 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 20.272 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -5.54 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 87.47 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.88 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.39 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.49 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.37 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.60 kcal/mol 9.3 Ligan GRR LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 81 USER Run = 81 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 22.144 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -8.12 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 1.11 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.17 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.10 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.07 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.73 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol


90

MODEL 1 USER Run = 1 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 22.308 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.94 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 1.52 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.34 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.19 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.15 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.38 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 20 USER Run = 20 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 5 USER USER RMSD from reference structure = 20.966 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.58 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 2.77 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.28 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.41 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.86 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.08 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 56 USER Run = 56 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 21.800 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.56 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 2.89 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.20 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.06 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.14 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.13 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 99 USER Run = 99 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 23.171 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.53 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 3.01 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.16 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.75 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.41 kcal/mol


91

USER (2) Final Total Internal Energy = -3.15 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 79 USER Run = 79 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 19.850 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.50 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 3.16 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.91 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.00 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.91 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.37 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 42 USER Run = 42 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 21.997 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.31 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 4.36 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.93 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.45 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.48 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.16 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 67 USER Run = 67 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 22.002 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.15 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 5.75 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.27 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.07 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.20 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.65 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 92 USER Run = 92 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 19.252 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.07 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 6.57 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K]


92

USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.66 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.25 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.41 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.18 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol USER MODEL 66 USER Run = 66 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 6 USER USER RMSD from reference structure = 18.394 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.04 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 6.96 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.51 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.56 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.95 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.30 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -1.03 kcal/mol

9.4 Ligan RGR LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 90 USER Run = 90 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 21.400 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.50 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 3.20 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.61 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.47 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.14 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.48 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 89 USER Run = 89 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 9 USER USER RMSD from reference structure = 20.933 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.35 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 4.12 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.18 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.85 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.33 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.76 kcal/mol


93

USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 19 USER Run = 19 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 5 USER USER RMSD from reference structure = 20.333 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.16 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 5.67 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.06 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.04 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.02 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.69 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 82 USER Run = 82 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 19.309 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.08 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 6.46 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.66 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.29 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.37 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.01 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 99 USER Run = 99 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 19.248 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.86 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.42 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.56 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.91 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.65 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.88 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 50 USER Run = 50 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 20.285 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.86 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.42 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER


94

USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.75 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.92 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.83 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.70 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 79 USER Run = 79 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.439 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.85 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.60 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.12 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.21 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.91 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.32 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 1 USER Run = 1 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 22.714 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.61 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 14.40 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.25 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.22 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.03 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.95 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 91 USER Run = 91 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 21.049 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.58 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 15.07 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.24 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.23 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.01 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.93 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol USER MODEL 17 USER Run = 17 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 20.532 A USER


95

USER Estimated Free Energy of Binding = -6.58 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 15.12 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.08 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -5.31 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.78 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.08 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +2.74 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.84 kcal/mol

9.5 Ligan RTR LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 26 USER Run = 26 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 23.466 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.69 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 2.31 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.06 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.35 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.71 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.72 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 59 USER Run = 59 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 22.148 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.06 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 6.66 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.98 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.32 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.66 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.17 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 35 USER Run = 35 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 17.414 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.86 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.38 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.04 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.70 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.33 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.91 kcal/mol


96

USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 45 USER Run = 45 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 20.368 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.82 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.96 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.44 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.27 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.17 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.47 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 20 USER Run = 20 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.583 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.39 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 20.54 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.15 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.48 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.67 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.33 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 76 USER Run = 76 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 19.552 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.34 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 22.40 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.66 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.74 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.92 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.77 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 4 USER Run = 4 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.274 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.30 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 23.93 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER


97

USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.49 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.55 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.94 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.90 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 31 USER Run = 31 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 21.139 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.27 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 25.18 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.85 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.46 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.39 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.51 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 52 USER Run = 52 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 18.053 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.26 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 25.82 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.02 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.22 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.80 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.33 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol USER MODEL 62 USER Run = 62 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 22.118 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.23 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 27.32 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -6.96 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.70 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.27 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.35 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.79 kcal/mol

9.6 Ligan TRR LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting.


98

MODEL 11 USER Run = 11 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 20.116 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.08 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 6.45 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.11 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.86 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.26 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.19 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 25 USER Run = 25 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 22.117 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.88 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 8.99 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.09 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.22 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.87 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.01 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 32 USER Run = 32 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 18.845 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.61 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 14.35 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.92 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.90 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.02 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.91 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 61 USER Run = 61 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 4 USER USER RMSD from reference structure = 21.306 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.34 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 22.43 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.06 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.14 kcal/mol


99

USER Electrostatic Energy = -0.92 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.50 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 92 USER Run = 92 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 19.643 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.33 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 22.93 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.08 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.16 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.92 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.46 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 98 USER Run = 98 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 21.850 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.29 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 24.37 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.13 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.34 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.79 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.38 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 22 USER Run = 22 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 19.138 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.25 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 26.03 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.87 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.26 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.62 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.60 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 75 USER Run = 75 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 20.372 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.19 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)]


100

USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 28.81 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.22 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.15 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.07 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.19 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 76 USER Run = 76 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 5 USER USER RMSD from reference structure = 18.898 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.15 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 30.90 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.85 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.93 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.92 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.52 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol USER MODEL 29 USER Run = 29 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 18.667 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.00 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 39.92 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.09 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.44 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -0.66 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.13 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +3.29 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.93 kcal/mol

9.7 Ligan KRK LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 47 USER Run = 47 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 6 USER USER RMSD from reference structure = 21.220 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -8.39 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 707.25 nM (nanomolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -11.32 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.31 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.00 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.27 kcal/mol


101

USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol MODEL 20 USER Run = 20 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 23.176 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.58 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 2.78 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -11.23 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.98 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.25 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -1.54 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 74 USER Run = 74 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 20.292 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.96 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 7.86 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -11.19 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -9.16 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.03 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.97 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 81 USER Run = 81 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.222 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.83 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.83 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.27 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.26 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.01 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.75 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 6 USER Run = 6 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 23.022 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.62 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 13.99 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.64 kcal/mol


102

USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.16 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.48 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.18 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 28 USER Run = 28 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 19.990 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.42 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 19.70 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.96 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.62 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.34 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.65 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 32 USER Run = 32 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.592 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.40 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 20.26 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.04 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.45 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.59 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.55 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 84 USER Run = 84 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 21.459 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.32 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 23.40 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.40 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.89 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.51 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.11 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 83 USER Run = 83 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 19.665 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.28 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)]


103

USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 24.79 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.48 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.45 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.03 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.00 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER MODEL 61 USER Run = 61 USER Cluster Rank = 10 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 22.954 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.25 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 26.24 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -10.58 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -8.90 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.68 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -0.86 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.39 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.80 kcal/mol USER

9.8 Ligan RRK LOWEST ENERGY DOCKED CONFORMATION from EACH CLUSTER Keeping original residue number (specified in the input PDBQ file) for outputting. MODEL 12 USER Run = 12 USER Cluster Rank = 1 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 16.046 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.48 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 3.28 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.43 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.11 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.32 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.03 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 15 USER Run = 15 USER Cluster Rank = 2 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 15.812 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -7.38 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 3.86 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -9.48 kcal/mol


104

USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.54 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.94 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.88 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 11 USER Run = 11 USER Cluster Rank = 3 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 17.991 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.90 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 8.71 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.70 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.51 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.19 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.17 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 18 USER Run = 18 USER Cluster Rank = 4 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 14.453 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.85 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.58 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.41 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.79 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.61 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.41 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 83 USER Run = 83 USER Cluster Rank = 5 USER Number of conformations in this cluster = 6 USER USER RMSD from reference structure = 17.766 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.83 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 9.83 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.73 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.36 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.37 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.08 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 68 USER Run = 68 USER Cluster Rank = 6 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 18.623 A USER


105

USER Estimated Free Energy of Binding = -6.48 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 17.78 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.75 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.96 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.79 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.71 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 37 USER Run = 37 USER Cluster Rank = 7 USER Number of conformations in this cluster = 3 USER USER RMSD from reference structure = 17.264 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.46 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 18.52 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.60 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.53 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.07 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.83 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 40 USER Run = 40 USER Cluster Rank = 8 USER Number of conformations in this cluster = 1 USER USER RMSD from reference structure = 17.143 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.45 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 18.80 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.08 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -5.81 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -2.27 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.34 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 86 USER Run = 86 USER Cluster Rank = 9 USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 17.879 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.42 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 19.70 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -8.79 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -7.31 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.48 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -2.60 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol USER MODEL 52 USER Run = 52 USER Cluster Rank = 10


106

USER Number of conformations in this cluster = 2 USER USER RMSD from reference structure = 19.085 A USER USER Estimated Free Energy of Binding = -6.34 kcal/mol [=(1)+(2)+(3)-(4)] USER Estimated Inhibition Constant, Ki = 22.52 uM (micromolar) [Temperature = 298.15 K] USER USER (1) Final Intermolecular Energy = -7.57 kcal/mol USER vdW + Hbond + desolv Energy = -6.16 kcal/mol USER Electrostatic Energy = -1.41 kcal/mol USER (2) Final Total Internal Energy = -3.74 kcal/mol USER (3) Torsional Free Energy = +4.12 kcal/mol USER (4) Unbound System's Energy = -0.86 kcal/mol


107

Lampiran 10. Bagan Kerja Penelitian

Pencarian Data PDB Struktur Tiga Dimensi Enzim

NS3-NS2B Protease Virus Dengue

Visualisasi Letak Sisi Aktif dan Kofaktor

Enzim NS3-NS2B Protease

Analisis Binding Site dan Residu

Substrat Enzim NS3-NS2B Protease

Penentuan Sekuens Asam Amino Peptida sebagai

Inhibitor

Penentuan Nilai Log P Peptida Siklis

Perancangan Struktur Tiga Dimensi Peptida Siklis

Sebagai Ligan

Optimasi Geometri dan Minimisasi Energi

Struktur Tiga Dimensi Peptida Siklis

Optimasi Geometri dan Minimisasi Energi

Struktur Tiga Dimensi Enzim NS3-NS2B

Konformasi Ligan

Terhadap Binding Site

Energi Ikatan dan

Konstanta

Ikatan

Hidrogen

Preparasi File Docking

Contact

Residu

Docking

Analisis Docking


108

Lampiran 11. Hubungan antara Nilai RMSD dengan Perbandingan Struktur

RMSD (Ǻ) Structure Comparison Comment

> 12 Completely unrelated

7.0 Dubius relationship

5.0 May be structurally related

4.0 Good structural relationship

2.0 Closely related

1.5 Very close related

0.8 Differences are not obvious

0.4 Essentially indistinguishable

(Sumber : Baxevanis dan Ouellette, 2005)


perancangan peptida siklis sebagai inhibitor...

Documents