13
1 Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon Reverse Molecular Docking of Zerumbone Broto Santoso*, Dedi Hanwar, Andi Suhendi, Ika Trisharyanti Dian Kusumowati, Rosita Melannisa Faculty of Pharmacy, Universitas Muhammadiyah Surakarta *[email protected] ABSTRACT Background: Main compounds contained in Zingiber zerumbet are zerumbone and two of its derivates, humulen and epoxy-humulen. Previous research for its antioxidant activity using DPPH did not showed the better potency from the activity of known compounds. However zerumbone has stated several researchers have a variety of biological activities. Reverse molecular docking can be used to determine how close the predictions are given for a variety of biological activities claimed. Methods: The study was conducted in a way, all protein targets acquired from www.pdb.org and can represent the chosen biological activity and target ligand (zerumbone and its derivatives gained from PubChem) were prepared using Chimera, including protein spheres calculations. Dock6 software that achieved from http://dock.compbio.ucsf.edu was used for computing the gridbox of binding site pockets of protein and binding activity of the target protein-ligand. Molecular docking was performed to the native ligand of the target protein and three compounds of zerumbone using Dock6 to 59-target protein. Results: The results showed that RMSD value of native ligands obtained from molecular docking have suited the requirement compared to its crystallography product. All of zerumbone have the ligand-protein binding score improved sequentially in 2QAK protein (protein of HIV-1 PR mutant is one of the successful crystallography result of HIV protease ligands with nelfinavir), 4NOS (protein of the human inducible nitric oxide synthase inhibitor with antioxidant activity that represented the mechanism of enzyme inhibition nitric oxide synthase), 3D9C (crystal structure of PTP1B complex acids with aryl Seleninic representing anti-diabetic activity through the mechanism of inhibition of tyrosine phosphorylation) and 1D6N (ternary complex structure of human HGPRTase, PRPP, Mg 2+ and the inhibitor HPP reveals the involvement of the flexible loop in substrate binding is the enzyme hypoxanthine phosphoribosyltransferase (HGPRTase) which is responsible for rheumatic arthritis). Conclusions: The research proves that zerumbone allegedly still has antioxidant activity, anti-HIV, anti-diabetic and anti-arthritic with a particular mechanism in accordance with the target protein. Further research on the four modeling activities must be carried out in the laboratory to validate the reverse approach to molecular docking. Keywords: Zerumbone, Reverse Molecular Docking, Dock6, Chimera, Ligand-Protein.

Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

1    

Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon    

Reverse Molecular Docking of Zerumbone    

Broto Santoso*, Dedi Hanwar, Andi Suhendi, Ika Trisharyanti Dian Kusumowati, Rosita Melannisa

Faculty of Pharmacy, Universitas Muhammadiyah Surakarta *[email protected]

   

ABSTRACT  Background: Main compounds contained in Zingiber zerumbet are zerumbone and two of its derivates, humulen and epoxy-humulen. Previous research for its antioxidant activity using DPPH did not showed the better potency from the activity of known compounds. However zerumbone has stated several researchers have a variety of biological activities. Reverse molecular docking can be used to determine how close the predictions are given for a variety of biological activities claimed. Methods: The study was conducted in a way, all protein targets acquired from www.pdb.org and can represent the chosen biological activity and target ligand (zerumbone and its derivatives gained from PubChem) were prepared using Chimera, including protein spheres calculations. Dock6 software that achieved from http://dock.compbio.ucsf.edu was used for computing the gridbox of binding site pockets of protein and binding activity of the target protein-ligand. Molecular docking was performed to the native ligand of the target protein and three compounds of zerumbone using Dock6 to 59-target protein. Results: The results showed that RMSD value of native ligands obtained from molecular docking have suited the requirement compared to its crystallography product. All of zerumbone have the ligand-protein binding score improved sequentially in 2QAK protein (protein of HIV-1 PR mutant is one of the successful crystallography result of HIV protease ligands with nelfinavir), 4NOS (protein of the human inducible nitric oxide synthase inhibitor with antioxidant activity that represented the mechanism of enzyme inhibition nitric oxide synthase), 3D9C (crystal structure of PTP1B complex acids with aryl Seleninic representing anti-diabetic activity through the mechanism of inhibition of tyrosine phosphorylation) and 1D6N (ternary complex structure of human HGPRTase, PRPP, Mg2+ and the inhibitor HPP reveals the involvement of the flexible loop in substrate binding is the enzyme hypoxanthine phosphoribosyltransferase (HGPRTase) which is responsible for rheumatic arthritis). Conclusions: The research proves that zerumbone allegedly still has antioxidant activity, anti-HIV, anti-diabetic and anti-arthritic with a particular mechanism in accordance with the target protein. Further research on the four modeling activities must be carried out in the laboratory to validate the reverse approach to molecular docking.  Keywords: Zerumbone, Reverse Molecular Docking, Dock6, Chimera, Ligand-Protein.

 

Page 2: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

2    

PENDAHULUAN  

Zerumbon (ZER) beserta dua

molekul ikutannya, yaitu hidroksi humulen

(HH) dan epoksi humulen (EPH) dapat

diperoleh dari ekstraksi Zingiber zerumbet.

Beberapa peneliti menyatakan bahwa

zerumbon memiliki aktivitas biologis yang

berguna untuk pengobatan, diantaranya

adalah sebagai antikanker, antioksidan,

anti inflamasi, antipiretik, antibakteri,

antimalaria dan antiviral (Sriphana et al.,

2013; Singh et al., 2012; Sutthanont et al.,

2010).

Hasil penelitian sebelumnya untuk

sifat antioksidan zerumbon melalui

mekanisme penangkapan radikal bebas

menggunakan metode DPPH diperoleh

hasil yang kurang baik, yaitu % inhibisi

untuk ekstrak rimpang dan daun berturut-

turut adalah 2123 dan 326,24 ppm

(Hanwar et al., 2012). Hal ini

dimungkinkan terjadi karena reaksi

penangkapan radikal bebas DPPH oleh

zerumbon tidak dapat mewakili aktivitas

antioksidan zerumbon yang telah diteliti

sebelumnya oleh Giang et al. (2009).

Mekanisme antioksidan zerumbon yang

dilaporkan tersebut adalah melalui

penghambatan pembentukan NO dalam

lipopolisakarida.

Aktivitas antioksidan zerumbon

yang tidak terekspresikan oleh uji DPPH

menjadi landasan diperlukan studi lainnya,

dalam hal ini dipilih secara in silico. Studi

ini pun diharapkan dapat menjembatani

pendekatan mekanisme aksi dari beberapa

aktivitas biologis yang dimiliki oleh

zerumbon atau didapatkan aktivitas biologis

lainnya. Studi in silico dilakukan dengan

metode molecular docking menggunakan

perangkat lunak Dock6 (diperoleh dari

http://dock.compbio.ucsf.edu) dalam sistem

operasi Ubuntu (virtual).

SUBJEK DAN METODE  

Perangkat keras yang digunakan

dalam penelitian ini adalah seperangkat

komputer dengan spesifikasi prosesor Intel

QuadCore Q6600 2,4GHz dengan random

access memory (RAM) 8 GB dan video

graphic adapter (VGA) NVidia GT520

dengan sistem operasi Linux Ubuntu

secara virtualisasi. Perangkat lunak yang

digunakan adalah Dock6, Chimera,

OpenBabel, LigPlot+ dan PyMOL.

Metodologi penelitian yang

dilakukan secara singkat dapat diuraikan

sebagai berikut: semua protein target yang

diperoleh dari www.pdb.org (maksimal

resolusi kristal adalah 2,5 Å) dipreparasi

menggunakan perangkat lunak Chimera

untuk memisahkan antara protein dan

ligannya kemudian dilakukan penambahan

hidrogen dan muatan menggunakan script

DockPrep. Chimera pun digunakan untuk

melakukan preparasi dalam proses

Page 3: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

3    

kalkulasi sphere dari protein untuk

mendapatkan file DMS yang digunakan

pada tahap molecular docking. Molekul

zerumbon, hidroksi humulen dan epoksi

humulen diperoleh dari database

PubChem dan dilakukan preparasi

menggunakan Chimera dan digabungkan

menjadi satu file menggunakan bantuan

OpenBabel.

Perhitungan sphere dilakukan

menggunakan Chimera dan dilanjutkan

dengan penentuan gridbox (area terpilih

untuk melakukan docking berdasarkan

posisi dari ligan asli) dari protein target

dan dilakukan validasi proses molecular

docking menggunakan perangkat lunak

Dock6. Sistem terpilih adalah jika nilai

RMSD dari konformasi 3 dimensi (3D)

ligan asli dari protein hasil molecular

docking yang diperoleh mendekati nilai 0

atau dengan kata lain posisi 3D ligan

hasil molecular docking mendekati posisi

3D dari ligan kristalnya. Nilai RMSD

diperoleh dengan melakukan alignment

kedua molekul dengan PyMOL.

Zerumbon dan turunannya dilakukan

molecular docking dengan sistem terpilih

tersebut menggunakan Dock6.

Visualisasi 3D hasil menggunakan

Chimera (Gambar 1), untuk interaksi ligan

zerumbon dan turunannya terhadap protein

terpilih secara 3D menggunakan PyMOL

(Gambar 2, 6, 8, 10 dan 12) dan interaksi

2D ligan-protein menggunakan LigPlot+

(Gambar 5, 7, 9, 11, 13) menunjukan

residu-residu protein yang terlibat.

HASIL

 Konformasi 3D dari zerumbon dan

turunan hidroksi atau epoksi (Gambar 1)

memperlihatkan perbedaan posisi semua

atom-atom penyusunnya. Keberadaan

atom oksigen (warna merah) dan jumlah

atom hidrogen (warna putih) sangat

berkontribusi dalam penampakan molekul

3D. Hal ini mempengaruhi fleksibilitas

molekul ketika dilakukan molecular

docking karena residu pembentuk area

binding site pocket protein target bersifat

rigid (tetap) menggunakan Dock6.

ZER

HH

EPH

Gambar 1. Konformasi 3D zerumbon (ZER), hidroksi humulen (HH) dan epoksi humulen (EPH) dari PubChem.

Page 4: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

4    

Gambar 2. Contoh hasil validasi ligan-protein: 1BZY, hijau=ligan hasil kristalografi dan merah muda=ligan hasil molecular docking dengan Dock6 (HA_RMSD = 0.20217, RMSD = 0.067).

Validasi konformasi 3D telah

dilakukan terhadap molekul ligan asli yang

menyertai protein target hasil kristalografi

dengan konformasi 3D hasil dari

perhitungan molecular docking perangkat

lunak Dock. Salah satu contoh terdapat

pada Gambar 2 yang merupakan ligan

kuanosin-5-fosfat modifikasi dari protein

target hipoksantin-guanin fosforibosil-

transferase pada manusia.

Gambar 3. Hasil molecular docking (-Log10 Dock6 Score (kkal/mol)) antara ligan (L_Protein, biru) dalam kristal protein target (diperoleh dari www.pdb.org), zerumbone (ZER, merah), hidroksi-humulen (HH, hijau) dan epoksi-humulen (EPH, ungu) yang diperoleh dari database PubChem dengan berbagai protein yang mewakili mekanisme obat sebagai antioksidan (6 protein), analgesik (7 protein), antibakteri terhadap Staphylococcus aureus (10 protein), anti-diabetes (9 protein), anti-rematik (4 protein), antihipertensi (5 protein), anti inflamasi (5 protein), antimalaria (2 protein) dan antiviral (11 protein).

Page 5: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

5    

Skrining molecular docking

memberikan hasil seperti pada Gambar 3.

Zerumbon dan dua senyawa turunannya

menunjukkan energi ikatan yang terbaik

hanya pada 4 protein target yang mewakili

4 jenis penyakit dari 59 protein target uji

(terbagi dalam 9 kelompok penyakit),

yaitu: 4NOS (aktivitas antioksidan melalui

penghambatan enzim nitritoksida sintase),

3D9C (aktivitas antidiabetes melalui

mekanisme penghambatan fosforilasi

tirosin), 1D6N (hypoxanthine phospho-

ribosyltransferase atau HGPRTase yang

bertanggung jawab terhadap artritis

rematik) dan 2QAK (enzim protease HIV

yang berhasil dikristalografi bersama ligan

nelfinavir).

Zerumbon dan epoksi humulen

memberikan energi ikatan ligan-protein

sangat rendah dibandingkan hidroksi

humulen pada protein target 4F6X (enzim

dehidroskualen sintase (crtm) S. aureus).

Kelompok penyakit dari protein

target yang digunakan adalah analgesik

(1S2A, 2BXG, 2BXK, 2BXM, 2ZB8,

3ADS, 3ADX), antioksidan (1JNK,

1TDI, 1YVL, 3LJR, 4NOS, 18GS),

antimikrobial S. aureus (2ZCP, 2ZCQ,

2ZCR, 2ZCS, 2ZY1, 3ACW, 3ACX,

3ACY, 3ADZ, 4F6X), anti-diabetes

(2QBQ, 2QBR, 2QBS, 2ZMM, 2ZN7,

3CWE, 3D9C, 3EAX, 3EB1), anti-

rematik (1BZY, 1D6N, 2JHK, 2JHL),

antihipertensi (3K1W, 3OWN, 3Q4B,

3Q5H, 3SFC), antiinflamasi (1J1A,

1KQU, 2OFU, 3DPK, 3V99),

antimalaria (1V0O, 1V0P) dan anti-HIV

(1EBY, 1T7K, 2QAK, 2Z4O, 3B7E,

3CKZ, 3CL0, 3NU3, 3OXC, 3S43,

3S53).

Energi ikatan antara ligan dan

protein dinyatakan dalam –Log(Dock6

Score) sehingga akan diperoleh nilai

akhir yang positif.

 Gambar 4. Keterkaitan antara deskriptor ligan (molecule polarizability, LogP dan molecule volume) dengan hasil docking (Dock6 Score beserta nilai –Log-nya) ligan (zerumbon, hidroksi humulen dan epoksi humulen) dan protein (4NOS, 3D9C, 1D6N dan 2QAK).

Page 6: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

6    

Hubungan antara besaran tiga

deskriptor ligan ketiga molekul uji dengan

nilai perolehan energi ikatan ligan-protein

(kkal/mol dan –Log-nya) pada keempat

protein target terpilih dipaparkan dalam

Gambar 4. Interaksi kimia antara molekul-

molekul uji dengan residu-residu (asam

amino) dari protein-protein target terpilih

ditunjukkan pada Gambar 5, 7, 9 dan 11.

Beberapa interaksi kimia yang terjadi

dapat berupa interaksi hidrofobik dan

interaksi ikatan hidrogen.

 Gambar 5. Interaksi ligan ZER, HH dan EPH dengan residu protein 4NOS.

 Gambar 6. Konformasi 3D interaksi antara ligan ZER, HH dan EPH dengan protein 4NOS.

 Gambar 7. Interaksi ligan ZER, HH dan EPH dengan residu protein 3D9C.

Page 7: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

7    

 Gambar 8. Konformasi 3D interaksi antara ligan ZER, HH dan EPH dengan protein 3D9C.

 Gambar 9. Interaksi ligan ZER, HH dan EPH dengan residu protein 1D6N.

 Gambar 10. Konformasi 3D interaksi antara ligan ZER, HH dan EPH dengan protein 1D6N.

Page 8: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

8    

 Gambar 11. Interaksi ligan ZER, HH dan EPH dengan residu protein 2QAK.

 Gambar 12. Konformasi 3D interaksi antara ligan ZER, HH dan EPH dengan protein 2QAK.

Tabel 1. Residu-residu protein target yang berinteraksi dengan ligan uji (ikatan hidrogen=garis bawah, residu sama=ditebalkan, residu mirip ligan asli=latar gelap dan selainnya adalah interaksi hidrofobik).

PDB-id ZER HH EPH 4NOS Hem422, Gln181, Arg299,

Asp300, Asp303, Arg306, H2b423

Hem422, Gln181, Val270, Asp300, Arg306

Hem422, Gln181, Arg184, Tyr291, Glu295, Arg299, Asp300, Arg306

Phe369, Trp372, Glu377; Data PoseView*: Glu377, Trp372 3D9C Glu114, Lys115, Lys119,

Gly182, Cys214, Ser215, Arg220, Gln261, Gln265

Tyr45, Lys115, Lys119, Cys214, Ser215, Arg220, Gln261, Thr262, Gln265

Glu114, Lys115, Lys119, Trp178, Gly182, Ser215, Arg220, Gln261, Gln265

Asp48, Cys215, Ala217, Arg221, Gln262; Data PoseView*: Tyr45, Arg220 1D6N Asp104, Gln105, Lys162,

Arg166, Asp181, Lys182 Asp104, Gln105, Lys162, Arg166, Asp181, Lys182, Phe183

Asp104, Asp134, Lys162, Arg166, Asp181, Lys209

Ile135, Asp137, Lys165, Phe186, Val187, Asp193; Data PoseView*: Lys165, Phe186 2QAK Arg8, Pro81, Asp128,

Gly147, Gly148, Arg8, Asp128, Gly147 Arg8, Val82, Asp128,

Gly147 Asp25, Asp29, Asn30, Ile50, Pro81, Data PoseView*: Asp25, Gly27, Ala28, Asn30, Val32, Ile50, Pro81, Val82, Ile84

Page 9: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

9    

*diperoleh dari www.pdb.org Penampakan warna residu yang

memiliki interaksi hidrofobik dengan

ligan oleh perangkat lunak LigPlot+

ditampakkan berupa kode dari residu

dengan lingkaran berupa sisir berwarna

merah, sedangkan interaksi ikatan

hidrogen ditunjukkan dengan struktur dari

residu secara utuh dengan garis interaksi

ikatan berwarna hijau.

Visualisasi 3D dari interaksi yang

terjadi antara ligan uji dengan protein

target terpilih diperlihatkan pada Gambar

6, 8, 9 dan 11 disertai dengan visualisasi

oleh perangkat lunak PoseView dari

keempat ligan asli protein target tersebut.

Zerumbon ditampilkan dengan kerangka

karbon berwarna ungu, sedangkan

hidroksi humulen dan epoksi humulen

secara berurutan berwarna merah muda

dan kuning.

Residu-residu protein yang

terlibat dalam interaksi kimia antara

ligan dan protein disimpulkan dalam

Tabel 1. Tabel ini pula menampilkan

residu-residu dari protein target terpilih

yang berinteraksi dengan ligan aslinya

(Gambar 13). LigPlot+ yang digunakan

telah dilakukan beberapa modifikasi.

 Gambar 13. Interaksi ligan asli dengan protein target masing-masing.

Page 10: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

10    

 PEMBAHASAN

Reverse atau inverse molecular

docking (RMD) merupakan teknik

rancang obat yang relatif baru. RMD

dapat digunakan untuk melakukan

skrining protein target yang potensial

terhadap ligan. Teknik ini dapat

diaplikasikan untuk mengenali aktivitas

biologis yang belum diketahui atau

aktivitas terapetik kedua dari suatu obat,

senyawa penuntun, produk alam dan

ligan-ligan lainnya (Zheng et al., 2011;

Chen and Zhi, 2001).

Metode ini telah dikembangkan

oleh banyak akademisi dan praktisi

peneliti di kalangan industri obat baik

ditujukan untuk penelitian murni atau

bahkan untuk dikomersialkan. Strategi

spesifik untuk reverse docking dapat

menggunakan perangkat lunak yang

sudah ada, seperti Dock, MDock, Vina,

Gold, FlexX, Maestro secara offline atau

Tarfisdock, PharmMapper, idTarget yang

dapat diakses secara online (Chen and

Ren, 2014). Chen and Ung (2001)

berhasil menemukan strategi yang efektif

dalam memprediksi potensi ketoksikan

dan efek samping molekul kecil obat

menggunakan metode RMD.

Zerumbon merupakan molekul

kecil yang dihasilkan oleh Z. zerumbet

dan dalam kuantitas yang dominan oleh

karenanya senyawa ini merupakan marker

dari spesis tanaman ini. Pengembangan

metode isolasi dari sumber tanaman

Indonesia telah dikembangkan (Hanwar et

al., 2013) untuk memperoleh konstituen

zerumbon murni. Zerumbon yang

diperoleh dapat digunakan untuk

mengidentifikasi aktivitas biologi lainnya

yang dimiliki dikarenakan zerumbon tidak

menunjukkan aktivitas penangkap radikal

melalui mekanisme penangkapan radikal

bebas DPPH (Hanwar et al., 2012).

Zerumbon beserta dua senyawa

ikutannya yaitu hidroksi humulen dan

epoksi humulen merupakan senyawa

utama Z. zerumbet. Ekstrak tanaman ini

sendiri telah banyak diteliti dan memiliki

berbagai khasiat. Hal inilah yang

mendasari dalam pemilihan protein target

yang digunakan dalam melakukan RMD

ketiga senyawa penanda Zingiber

zerumbet. Beberapa peneliti bahkan telah

mengembangkan turunan senyawa dari

zerumbon dan mengujicobakan beberapa

aktivitas biologi yang ditemukan ketika

masih berbentuk ekstrak tanaman

(Kitayama et al., 2013; Santosh Kumar et

al., 2013; Pitchuanchom et al., 2011).

Protein target sebanyak 59 buah

dikelompokkan dalam 9 jenis macam

penyakit berdasarkan kajian yang telah

dilakukan terhadap ekstrak tanaman

penghasil zerumbon. Hasil interaksi ikatan

Page 11: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

11    

kimiawi secara virtual melalui

perhitungan docking menunjukkan

bahwa hanya terdapat 4 protein target

yang berhasil dilampaui nilai aktivitas

ikatan ligan-protein dibandingkan dengan

ligan aslinya. Besaran afinitas ikatan

ligan uji dibandingkan dengan 3 jenis

deskriptor ketiganya (Gambar 4) akan

diperoleh hubungan keterkaitan, yaitu

semakin kecil nilai logP yang dimiliki

ligan uji akan menaikkan nilai aifinitas

ikatan ligan-protein 4NOS secara

perlahan dan 1D6N dengan signifikan.

Kedua protein lainnya, 3D9C dan 2QAK

tidak memberikan profil keterkaitan yang

cukup baik. Polaritas dan volume 3D

molekul akan mempengaruhi hasil ikatan

ligan-protein hanya pada 3D9C walaupun

nilai kedua deskriptor untuk ligan uji

tidak terlalu berbeda. Besaran kedua

deskriptor cenderung ditentukan oleh

jumlah atom oksigen dan jenis gugus

fungsional dari atom tersebut yang bisa

berupa karbonil keton, epoksi atau

hidroksil.

Interaksi ikatan antara residu

protein dengan ligan uji menunjukkan

bahwa atom oksigen berperan dalam

interaksi ikatan hidrogen baik secara

langsung atau melalui perantara

komponen air pada protein 2QAK

(Gambar 11), zerumbon dan hidroksi

humulen pada 4NOS (Gambar 5). Ligan

uji akan mengalami interaksi hidrofobik

pada protein 3D9C (Gambar 7), kedua

humulen pada 1D6N (Gambar 9) serta

epoksi humulen pada 4NOS. Interaksi

yang terjadi memperlihatkan bahwa atom

O pada ligan menjadi faktor penentu

afinitas ikatan ligan-protein yang juga

telah dibuktikan oleh Kitayama et al.

(2013) dalam mengembangkan senyawa

novel turunan zerumbon.

Gambar 6, 8, 10 dan 12

memperlihatkan bahwa tidak ada ligan uji

yang memiliki konformasi 3D yang saling

berhimpitan satu sama lainnya diantara

atom-atom penyusunnya. Ini menjelaskan

perbedaan awal yang terjadi pada Gambar

1 sebelum ketiganya dilakukan docking

bahwa ketiga ligan memiliki konformasi

3D dasar yang berbeda. Namun ligan-ligan

uji ini memiliki kemiripan residu-residu

yang berinteraksi dengan ligan seperti

yang terlihat pada Tabel 1 (ditandai

dengan ditebalkan).

Hal menarik lainnya yang perlu

dikonfirmasi melalui penelitian lanjutan

adalah ada beberapa residu protein yang

menentukan nilai afinitas ikatan ligan-

protein sama dengan hasil pemotretan

interaksi ligan-proetin yang terjadi dengan

menggunakan LigPlot+ dan PoseView

pada Tyr45 untuk hidroksi humulen-3D9C

dan Pro81 untuk zerumbon-2QAK. Hal ini

menjadi landasan kuat bahwa ada

Page 12: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

12    

kemiripan interaksi yang terjadi antara

ligan uji dengan ligan asli hasil

kristalografi dari protein target dan

mendukung bahwa ligan dapat memiliki

aktivitas yang sama atau bahkan lebih

baik.

SIMPULAN

Hasil penelitian membuktikan

bahwa zerumbon diduga masih memiliki

aktivitas antioksidan, anti-HIV,

antidiabetes dan anti-rematik dengan

mekanisme tertentu sesuai dengan protein

targetnya.

SARAN

Penelitian lanjutan terhadap

keempat pemodelan aktivitas tersebut

perlu dilakukan di laboratorium untuk

membuktikan kebenaran pendekatan

reverse molecular docking (RMD).

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis berterima kasih kepada

Lembaga Penelitian dan Pengabdian

Masyarakat (LPPM) Universitas

Muhammadiyah Surakarta yang telah

mendanai Penelitian Unggulan Program

Studi (PUPS) ini.

DAFTAR PUSTAKA Chen SJ and Ren JL (2014). Identification

of a Potential Anticancer Target Of Danshensu by Inverse Docking. Asian Pac J Cancer Prev, 15(1): 111-6.

Chen YZ and Zhi DG (2001). Ligand-

Protein Inverse Docking and Its Potential Use in The Computer Search of Protein Targets of A Small Molecule. Proteins, 43(2: 217-26.

DOCK6.5 (2011). University of California

at San Francisco; San Francisco, CA.

Giang PM, Son PT, Jin HZ, Lee JH and Lee

JJ (2009). Comparative Study on Inhibitory Activity of Zerumbone and Zerumbone 2,3-Epoxide on NF-κB Activation and NO Production. Sci. Pharmaceutica, 77(3): 589-95.

Hanwar D, Suhendi A, Santoso B,

Kusumowati ITD. and Melannisa R (2013). Isolation and Purification of Chemical Marker from Zingiber zerumbet Rhizome from Indonesia. International Conference on Natural Products. Shah Alam, Malaysia, 4-6 March 2013, 11.

Hanwar D, Suhendi A, Santoso B,

Kusumowati ITD. dan Melannisa R (2012). Pengembangan Lempuyang Gajah (Zingiber zerumbet) sebagai Obat Herbal untuk Antioksidan. Laporan Tahun Pertama Penelitian Unggulan Program Studi (PUPS). Fakultas Farmasi, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Desember 2012, 38.

Kitayama T, Nakahira M, Yamasaki K,

Inoue H, Imada C, Yonekura Y, Awata M, Takaya H, Kawai Y, Ohnishi K and Murakami A (2013). Novel Synthesis of Zerumbone-pendant Derivatives

Page 13: Docking Molekular Terbalik dari Senyawa Zerumbon (Reverse

13    

and Their Biological Activity. Tetrahedron, 69(47: 10152-10160.

O'Boyle N, Banck M, James C, Morley C,

Vandermeersch T and Hutchison G (2011). Open Babel: An Open Chemical Toolbox. Journal of Cheminformatics, 3(1): 33.

Pettersen EF, Goddard TD, Huang CC,

Couch GS, Greenblatt DM, Meng EC and Ferrin TE (2004). UCSF Chimera--a Visualization System for Exploratory Research and Analysis. J. Comput. Chem., 25(13): 1605-12.

Pitchuanchom S, Songsiang U,

Weerapreeyakul N and Yenjai C (2011). Anticancer Activity of the Bioreductive and Non-Bioreductive Zerumbone Derivatives. Letters in Drug Design and Discovery, 8(6): 536-543.

PyMOL (2012). Molecular Graphics

System, Version 1.6.0 Schrödinger, LLC.

Santosh Kumar SC, Srinivas P, Negi PS

and Bettadaiah BK (2013). Antibacterial and Antimutagenic Activities of Novel Zerumbone Analogues. Food Chemistry, 141(2): 1097-1103.

Singh CB, Nongalleima K, Brojendrosingh S, Ningombam S, Lokendrajit N and Singh LW (2012). Biological and Chemical Properties of Zingiber zerumbet Smith: a Review. Phytochemistry Reviews, 11(1): 113-125.

Sriphanaa U, Pitchuanchoma S,

Kongsaereeb P and Yenjai C (2013). Antimalarial Activity and Cytotoxicity of Zerumbone Derivatives. ScienceAsia, 39(1): 95-99.

Sutthanont N, Choochote W, Tuetun B,

Junkum A, Jitpakdi A, Chaithong U, Riyong D and Pitasawat B (2010). Chemical Composition and Larvicidal Activity of Edible Plant-Derived Essential Oils Against the Pyrethroid-Susceptible and -Resistant Strains of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). J. Vector Ecology, 35(1): 106-115.

Zheng R, Chen TS and Lu T (2011). A

Comparative Reverse Docking Strategy to Identify Potential Antineoplastic Targets of Tea Functional Components and Binding Mode. Int. J. Mol. Sci., 12(8): 5200-12.