UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1. Tempat
Penelitian dilaksanakan bertempat di Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan FKIK Universita Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta dan Lembaga Ilmu
Pengetahuan Indonesia LIPI Serpong. 3.1.2.
Waktu Penelitian dilaksanakan selama program komputasi dijalankan pada bulan
Febuari dan Maret 2015. 3.2.
Alat 3.2.1.
Perangkat keras Notebook
Compac Serial CNF02588L3 dengan spesifikasi Intel® Core ™ i5 CPU M 450 2.40GHz 2.40GHz, RAM Random Access Memory 2.00
gigabyte , dan jenis system 32-bit Operating System, x64-based processor,
Notebook terhubung dengan ACDC adapter dan terkoneksi internet.
3.2.2. Perangkat lunak
Sistem operasi menggunakan Windows 8 Pro, Autodock Tools, Python 2.5.2 dan MGLTools 1.5.6 Scripps Research Institute, Discovery Studio 3.5
Visualizer Accelrys Enterprise Platform, Open Babel 2.3.2, Autodock Vina, Pymol De Lano Scitientific LLC, LigPlot, Marvin Sketch 5.5.1.0
http:www.chemaxon.com ,
CDK Descriptor
Calculator http:rguha.netcodejavacdkdesc.html
, Microsoft Exel, Protein Data Bank http:www.rcsb.orgpdb
. 3.3.
Bahan 3.3.1.
Struktur Nitrasi EPMS Ligan yang digunakan adalah ligan dari nitrasi etil p-metoksisinamat EPMS
yang telah beikatan dengan NAD+, dan kontrol positif isoniazid dibuat dengan Marvin Sketch 5.5.1.0 dengan format.sdf. Senyawa nitrasi EPMS yang digunakan
ada 6, yaitu 2-nitro-4-methylcinnamaldehyde, 3-nitrocinnamic acid, 4-
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
nitrocinnamic acid, 4-nitrophenyl 4-coumarate, 2E
‐3‐4‐methoxyphenyl‐N,N‐ dioxoprop
‐2‐enamide, dan 2E‐3‐4‐methoxy‐3,5‐dinitrophenyl‐N,N‐dioxoprop‐ 2
‐enamide, yang dibuat dengan MarvinSketch. 3.3.2.
Struktur Tiga Dimensi 3D inhA Makromolekul protein yang dipilih adalah inhA. Struktur tiga dimensi inhA
diunduh dari Bank Data Protein melalui situs http:www.rcsb.orgpdb
dan diunggah dengan format text gz atau .pdb. Protein dengan identitas 1ZID yang
berasal dari organisme Mycobacterium tuberculosis. 3.4.
Cara kerja 3.4.1.
Hubungan kuantitatif struktur aktifitas model Hansch
Hubungan kuantitatif struktur dan aktifitas diperoleh dengan menggunakan program CDK Descriptor. Data senyawa disimpan dalam bentuk Microsoft Exel. Browse input file
dengan nama senyawa yang akan diuji dengan format .mol . Pada kolom output tentukan nama dan lokasi file hasil.
3.4.1.1. Pemilihan Deskriptor
Descriptor yang dipakai ada tiga jenis, yaitu LogP dan Harary Index, dari program Marvin Sketch, serta Charged Partial Surface Areas CPSA dari
program CDK Deskriptor. Dengan menggunakan Marvin sketch, senyawa yang diuji diubah dalam bentuk
aromatis dan dibersihkan secara 3 dimensi, lalu pilih calculating → partition →
LogP untuk memperoleh nilai logP. Selanjutnya, untuk nilai sterik pilih
calculating → geometrical → Topology Analysis → Harary Index → ok. Untuk memperoleh nilai elektronik, menggunakan program CDK Deskriptor,
pada folder electro ni → Charged Partial Surface Areas. Kemudian semua data
yang diperoleh disatukan dalam Microsoft exel sesuai kelompok masing-masing set.
3.4.1.2. Senyawa Training Set, Test Set dan Sample Set
Dari 10 senyawa turunan sinamat dan EPMS yang diperoleh dari referensi, 5 senyawa untuk training set, dan 5 senyawa lainnya untuk test set. Guzman,
2014. Sedangkan untuk sample set, digunakan 6 senyawa nitrasi EPMS yang akan diuji aktifitasnya, sekaligus dijadikan sebagai ligan penambatan. Dua
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
senyawa terakhir dari sample set adalah senyawa yang dirancang sendiri dan diberi nama secara IUPAC, dan sisanya diambil dari refensi yang sama dengan
training set dan test set. Senyawa yang diambil dari referensi ini adalah senyawa
yang telah disintesis dan telah diujikan kepada Mycobacterium tuberculosis secara in vivo dan menghasilkan nilai MIC Minimum Inhibit Concentration Data
digunakan untuk memperoleh regresi HKSA.
Tabel 1. Senyawa Training Set No Nama Senyawa
MIC uM
Struktur
1 Ehretiolide 41
2 4-O-prenylcoumaric
acid 86.1
3 3-coumaric acid 366
4 4-coumaric acid 244
5 EPMS 242
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Tabel 2. Senyawa Tes Set No Nama Senyawa
MIC uM
Struktur
1 4-O-geranylcoumaric acid
66.8
2 3-O-prenylcoumaric acid
172
3 3,4-methylenedioxycinnamic
acid 312
4 4-coumaric acid 244
5 Trans-cinnamic acid 270
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Tabel 3. Senyawa Sample Set No Nama Senyawa
Struktur
1 2-nitro-4-methylcinnamaldehyde
2 3-nitrocinnamic acid
3 4-nitrocinnamic acid
4 4-nitrophenyl 4-coumarate
5 2E
‐3‐4‐methoxyphenyl‐N,N‐ dioxoprop
‐2‐enamide
6 2E
‐3‐4‐methoxy‐3,5‐ dinitrophenyl
‐N,N‐dioxoprop‐2‐ enamide
3.4.1.3. Menyingkirkan Outlier
Pada training set, jika terdapat suatu data yang jauh menyimpang dibandingkan data-data lainnya, maka data ini dapat dihilangkan atau diabaikan
dari hasil untuk menghasilkan nilai regresi yang baik.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3.4.1.4. Menilai Kualitas Persamaan HKSA
Dari masing-masing hasil training set, test set, dan sample set, analisa hasil regresi dan penyimpangan data dari nilai r
2
, rata-rata data SD Root mean square deviation
, dan RMSD Root mean square deviation. 3.4.2.
Penambatan Molekul dengan Autodock Vina 3.4.2.1.
Penyiapan struktur molekul resptor inhA Pengunduhan makromolekul inhA dari Bank Data Protein melalui situs
http:www.rcsb.orgpdb . Identitas molekul yaitu 1ZID. Data makromolekul
diunduh dalam format text gz. 3.4.2.2.
Optimasi Makromolekul Makromolekul protein yang telah diunggah, dipisahkan dari ligan dan molekul
air. Pemisahan menggunakan Discovery Studio 3.5 Setelah dipisahankan, kemudian simpan dalam format .pdb. Lalu dilakukan ditambahkan hydrogen
menggunakan Autodock Tool edit → Hydrogens → add dan disimpan dalam
format .pdb 3.4.2.3.
Menentukan Lokasi Penambatan Molekul – Ligan Penentuan lokasi penambatan molekul dilakukan berdasarkan jurnal referensi
dengan menggunakan Autodock Tools. Pengaturan dilakukan dengan grid box grid
→ grid box yang meliputi ukuran size x, y, z, kordinat center x, y, z dan, besarnya ukuran amstrong dan disimpan
file → close saving current. 3.4.2.4.
Penyiapan Struktur Tiga Dimensi 3D Ligan Ligan yang digunakan adalah isoniazid diunggah melalui PubChem
http:PubChem.ncbi.blm.nih.gov sebagai pembanding dan senyawa nitrasi
EPMS yang dibuat dengan menggunakan Marvin Sketch yang disimpan dengan format .pdb.
3.4.2.5. Optimasi Ligan
Struktur ligan yang telah dibuat, kemudian dioptimasi dengan menggunakan Autodock Tools. Kemudian, ligan yang telah dibuat
ligand → input → open, disimpan dalam bentuk .pdbqt
ligand → output → save as pdbqt →save. Ligan dan Protein yang telah tersimpan dalam format .pdbqt dikopi atau dipindah
kedalam folder Vina.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3.4.2.6. Penambatan Molekul
Penambatan molekul diilakukan dengan AutoDock Vina. Kedalam folder vina disediakan file-file reserptor, ligan, vina, conf.txt, vina_split. reseptor, ligan,
conf.txt, vina, vina_license, dan vina split. Pada file conf.txt, diisi gridbox sesuai pengaturan dengan size 70x70x70, dan autocenter.
Penambatan dimulai dengan membuka program Command Prompt, dan ditulis perintah sebagai berikut: Vina --config conf.txt --log log.txt
3.4.2.7. Visualisasi Hasil Penambatan Molekul
Hasil kalkulasi penambatan dilihat pada output dalam format out.pdbqt atau bentuk notepad. Hasil penambatan diperoleh dengan memilih ligan yang memiliki
energi ikatan yang paling rendah, nilai ikatan dapat dilihat pada file ‗log.txt‘.
Posisi ligan-ligan pada makromolekul divisualisasikan dengan perangkat lunak PyMol untuk melihat kecocokan bentuk dan volume antara ligan dan situs
tambatanya. Makromolekul dan output dalam bentuk .pdbqt dibuka dengan menggunakan
Wordpad. Kopi isi dalam output.pdbqt dan tambahkan kedalam makromolekul dan simpan dalam format .pdb.
Visualisi interaksi makromolekul dan ligan dengan menggunakan Ligplot untuk melihat kekuatan interaksi dan ikatan pada asam amino dalam bentuk dua
dimensi dan masukan file .pdb output makromolekul dan ligan.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
