Screening In Silico Metabolit Anti Tuberkulosis dari Tanaman Obat Indonesia dengan Enzim Target UDP Galactopyranose Mutase

Abstract

Tuberkulosis (TB) merupakan suatu penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis. Tuberkulosis menjadi salah satu dari 10 penyakit tertinggi yang menjadi penyebab kematian di dunia dengan angka kejadian sebanyak 10 juta kasus pada tahun 2017. Pada tahun 2017, Indonesia memiliki angka kejadian TB yang cukup tinggi dengan angka kejadian sebesar 420.994 kasus. Resistensi terhadap pengobatan antituberkulosis merupakan salah satu masalah yang dihadapi oleh tenaga kesehatan saat ini dengan angka kematian global sebesar 230.000 kasus. Indonesia sebagai negara tropis yang memiliki kekayaan sumber daya alam berupa tanaman obat berpotensi untuk ditemukannya obat antituberkulosis dengan mekanisme baru, yaitu dengan menghambat salah satu enzim pembentuk dinding sel M. Tuberculosis, yaitu enzim UDP galactopyranose mutase untuk melawan resistensi tuberkulosis. Hal tersebut dapat dikaji dengan menggunakan bidang teknologi yang mendukung penelitian bidang biologi dan farmasi, yaitu bidang bioinformatika. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi metabolit dari tanaman obat Indonesia yang berpotensi menjadi obat antituberkulosis. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan screening melalui pendekatan in silico dengan sampel/bahan yang dilakukan screening ialah Basis Data Tanaman Obat Indonesia yang berasal dari Fakultas Farmasi Universitas Indonesia. Enzim target ialah UDP galactopyranose mutase dengan kode 4RPJ yang diunduh dari situs RCSB PDB. Ligan kontrol yang digunakan merupakan substrat alami dari enzim target, yaitu uridine diphosphate (UDP). Preparasi dilakukan terhadap enzim target dengan cara menghilangkan substrat serta pelarut berupa air dengan UCSF Chimera. Enzim target kemudian dilakukan minimisasi energi dan penambahan muatan dan medan gaya di aplikasi Vega ZZ. Ligan kontrol diminimasi energinya di dalam open babel yang terintegrasi dengan PyRx. Kemudian dilakukan docking pada ligan kontrol terhadap enzim target. Hasil docking berupa binding affinity sebesar -9,0 kkal/mol. Ligan yang berasal dari Basis Data Tanaman Obat Indonesia diberi perlakuan berupa minimisasi energi dan kemudian dilakukan screening berupa docking dengan enzim target dengan aplikasi PyRx sehingga muncul hasil 10 metabolit yang memiliki binding affinity lebih negatif daripada ligan kontrol. Hasil screening kemudian divisualisasikan dan dilakukan analisis interaksi intermolekuler dengan PoseView. Kesimpulan dari penelitian ini ialah ditemukannya 10 metabolit dari Basis Data Tanaman Obat Indonesia yang memiliki binding affinity lebih negatif dari binding affinity ligan kontrol serta memiliki interaksi intermolekuler dengan residu asam amino dari enzim target yang penting dalam pengikatannya dengan substrat. Sepuluh metabolit tersebut ialah epigallocatechin 3,3',-di-O-gallate yang dapat ditemukan pada daun teh hijau (Camellia sinensis), quercetin-4’glucuronide yang bisa ditemukan pada daun jambu (Psidium guajava), apigenin 7-O-(6''-O-p-coumaroylglucoside) yang ditemukan di daun mentimun (Cucumis sativus), boesenbergin b yang banyak terdapat di temu kunci (Boesenbergia pandurata), cinchonain 1d yang ditemukan di pohon kina (Cinchona succirubra), saponarin yang banyak pada daun tanaman mentimun (Cucumis sativus) serta daun bratawali (Tinospora cordifolia), (+)-2,3-Dihydro-9-hydroxy-2[1-(6 sinapinoyl)beta-D-glucosyloxy-1-methylethyl]-7H-furo[3,2-g][1]benzopyran-7 one yang terdapat di biji tanaman seledri (Apium graveolens), 2''-O Galloylisovitexin yang merupakan metabolit di daun tanaman ketapang (Terminalia catappa), 3'-O-Methylderhamnosylmaysin yang banyak ditemukan pada rambut jagung (Zea mays), dan fisetin-4’-glucoside yang bisa ditemukan pada daun meniran hijau (Phyllanthus niruri).