Identifikasi Potensi Inhibitor dari Senyawa Essential Oil Lavandula Angustifolia Terhadap Main Protease SARS-CoV-2

Abstract

SARS-CoV-2 atau Covid-19 merupakan penyakit endemik hampir di seluruh dunia yang telah menginfeksi ratusan juta orang dan menyebabkan kematian terus-menerus. Para peneliti masih berusaha menemukan obat yang efektif melawan Covid-19. Saat ini, dengan berkembangnya sains dan teknologi, proses pencarian obat melalui dunia simulasi semakin mendekati hasil yang akurat dan cepat. Choudhary et al. (2020) berhasil menemukan struktur kristal Covid-19 yang memungkinkan identifikasi inhibitor. Struktur kristal disebut sebagai Mpro atau main protease. Karena protease ini memainkan peran penting dalam replikasi virus, mereka dapat menjadi target kunci yang menjanjikan untuk penemuan dan terapi obat antivirus. Selanjutnya, ligan senyawa lavender dan N3 digunakan sebagai ligan uji. Ligan senyawa lavender dipilih karena pada studi sebelumnya, ligan ini terbukti memiliki sifat antivirus. Ligan N3 merupakan ligan yang telah dikembangkan sebelumnya dan terbukti efektif. Sebanyak 9 senyawa ligan lavender akan diuji dengan metode docking molekuler kemudian diuji kembali dengan metode dinamika molekuler. Docking molekuler bertujuan untuk mencapai konformasi yang optimal baik untuk protein dan ligan dan orientasi relatif antara protein dan ligan. Dinamika molekuler adalah metode yang banyak digunakan dalam penemuan obat yang dikombinasikan dengan metode mekanika molekuler permukaan Poisson-Boltzmann. Dinamika molekuler berfungsi untuk mengetahui dan mempelajari interaksi pengikat dari inhibitor senyawa Mpro. Mekanika molekuler digunakan untuk mengevaluasi afinitas pengikatan senyawa dan mengidentifikasi residu penting di mana inhibitor berikatan dengan Mpro. Analisis yang dilakukan pada docking molekuler adalah konstanta inhibisi dan interaksi antara protein dan ligan. Analisis yang dilakukan pada dinamika molekuler untuk mencari kandidat obat covid ini adalah dengan melihat nilai RMSD, RMSF, Rg dari sistem protein dan ligan. Kemudian analisis dari mekanika molekuler didapatkan nilai energi van der Waals, energi elektrostatik, energi polar solvasi, dan energi ikat. Hasil dari analisis simulasi penambatan molekul menunjukkan bahwa senyawa β-Caryophyllene memiliki nilai konstanta inhibisi paling unggul diantara 9 senyawa minyak atsiri lavender yang lain. Hasil analisis dari simulasi dinamika molekuler menunjukkan bahwa RMSD, RMSF dan Rg antara ligan β-Caryophyllene dengan ligan N3 memiliki nilai-nilai yang cukup stabil. Hasil dari analisis mekanika molekuler pada kedua ligan uji menunjukan bahwa energi ikat dari β-Caryophyllene-Mpro sangat rendah sehingga hal ini dapat menyebabkan ligan akan sangat mudah lepas. Sehingga dapat dikatakan ligan N3 lebih stabil daripada ligan β-Caryophyllene.