Inhibisi Senyawa Bahan Alam pada Protein Antiapoptosis Sel Kanker Pankreas melalui Pendekatan In Silico

INHIBISI SENYAWA BAHAN ALAM PADA PROTEIN
ANTIAPOPTOSIS SEL KANKER PANKREAS
MELALUI PENDEKATAN IN SILICO

MUHAMAD SHOLEHUDDIN MALIK IBROHIM

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Inhibisi Senyawa Bahan
Alam pada Protein Antiapoptosis Sel Kanker Pankreas melalui Pendekatan In Silico
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2015
Muhamad Sholehuddin Malik Ibrohim
NIM G44100104

ABSTRAK
MUHAMAD SHOLEHUDDIN MALIK IBROHIM. Inhibisi Senyawa Bahan
Alam sebagai Inhibitor Protein Antiapoptosis pada Sel Kanker Pankreas
Melalui Pendekatan In Silico. Dibimbing oleh ARMI WULANAWATI dan
HARRY NOVIARDI.
Kanker pankreas merupakan jenis tumor ganas yang sangat mematikan.
Penderita kanker pankreas umumnya ditangani dengan kemoradioterapi dan obat
gemsitabin, namun masih belum memberikan hasil klinis yang baik. Penelitian ini
bertujuan menentukan potensi senyawa bahan alam sebagai inhibitor protein
antiapoptosis sel kanker pankreas berdasarkan energi bebas Gibbs (∆G), konstanta
inhibisi, interaksi hidrogen, dan toksisitas senyawa bahan alam secara in silico.
Jumlah senyawa bahan alam yang berpotensi menjadi obat kanker sangat banyak,
sehingga penelitian di laboratorium secara satu-per-satu terhadap senyawa bahan
alam tersebut sangat tidak efisien dari segi waktu dan biaya. Oleh karena itu, untuk

mengefisienkan hal tersebut digunakan metode komputasi. Hasil dari inhibisi
beberapa senyawa bahan alam dengan standar gemsitabin terhadap protein
antiapoptosis menyatakan bahwa brusein D merupakan senyawa yang sangat
berpotensi menjadi obat kanker pankreas ditinjau dari segi energi bebas Gibbs,
jumlah interaksi hidrogen, dan toksisitasnya.
Kata kunci: in silico, kanker pankreas, protein antiapoptoss, senyawa bahan alam

ABSTRACT
MUHAMAD SHOLEHUDDIN MALIK IBROHIM. Inhibition of Natural
Products as Inhibitor of Antiapoptotic Protein in Pancreatic Cancer by In Silico
Approach. Dibimbing oleh ARMI WULANAWATI dan HARRY NOVIARDI.
Pancreatic cancer is a deadliest cancer. Patients with pancreatic cancer are
usually treated by chemoradiotherapy and gemsitabin, but the treatment does not
always give good clinical outcomes. This study is aimed to determine the potential
of natural products as inhibitors of antiapoptotic pancreatic cancer protein cells
based on the Gibbs free energy (ΔG), inhibition constants, hydrogen interactions,
and toxicity of natural products by in silico method. Natural products that are
potential to become drugs are numerous. Thus, laboratory experiments on each
compound would be inefficient in terms of time and costs. Therefore, for efficiency
computational method is offered. The results of the inhibition of some natural

products usng gemsitabin as a standard against antiapoptosis proteins is brusein D
that is the most potential compound to become a pancreatic cancer drug in terms of
Gibbs free energy, the amount of hydrogen interactions, and toxicity.
Keywords: antiapoptotic proteins, in silico, natural products, pancreatic cancer

INHIBISI SENYAWA BAHAN ALAM PADA PROTEIN
ANTIAPOPTOSIS SEL KANKER PANKREAS
MELALUI PENDEKATAN IN SILICO

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Judul Skripsi : Inhibisi Senyawa Bahan Alam pada Protein Antiapoptosis Sel
Kanker Pankreas melalui Pendekatan In Silico
Nama
: Muhamad Sholehuddin Malik Ibrohim
NIM
: G44100104

Disetujui oleh

Armi Wulanawati, SSi, MSi
Pembimbing I

Harry Noviardi, SSi, MSi
Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah dengan judul
Inhibisi Senyawa Bahan Alam pada Protein Antiapoptosis Sel Kanker Pankreas
melalui Pendekatan In Silico.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Armi Wulanawati, SSi, MSi dan
Bapak Harry Noviardi, SSi, MSi selaku pembimbing atas ilmu, arahan dan
bimbingannya kepada penulis selama melaksanakan penelitian ini. Penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada Ayah, Mama, Siti, Nene, Bibi dan seluruh
keluarga atas dorongan semangat, doa dan kasih sayangnya. Ucapan terima kasih
juga penulis ucapkan kepada Lona Mahdriani Puspita, Muhamad Adam Nurfalah,
serta teman-teman AKAPELA yang selalu memberi semangat dan masukan.
Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan.
Bogor, Maret 2015
Muhamad Sholehuddin Malik Ibrohim

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Metode
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tapak aktif Protein
Interaksi Protein-Ligan
Toksisitas Ligan berdasarkan LD50
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

vi

vi
vi
1
2
2
2
4
5
7
14
16
16
16
16
19
32

DAFTAR TABEL
1 Grid tapak aktif berbagai jenis protein antiapoptosis
7

2 Nilai ∆G terbaik dari interaksi Hsp90 dan Epigalokatekin-3-galat 9
3 Residu dan jarak interaksi hidrogen MAPK-brusein D secara
fleksibel dan kaku
13
4 Tingkat toksisitas ligan berdasarkan nilai LD 50
15

DAFTAR GAMBAR
1 Ligan bahan alam
2 Gemsitabin
3 Grid protein Hsp27 x, y, z berturut-turut merah, hijau, dan biru.
4 Interaksi Hsp27 dengan ligan brusein D
5 Grid tapak aktif protein Hsp90
6 Interaksi hidrogen Hsp90 dengan Epigalokatekin-3-galat
7 Nilai ΔG interaksi protein-ligan dan jumlah interaksi hidrogen
secara fleksibel
8 Ikatan σ gemsitabin yang dapat berotasi
9 Nilai ΔG interaksi protein-ligan dan jumlah interaksi hidrogen
secara kaku
10 Perbandingan nilai ΔG dan jumlah interaksi hidrogen pada

docking ligan brusein D terhadap protein MAPK
11 Interaksi hidrogen protein MAPK dengan ligan brusein D yang
di-docking secara fleksibel
12 Interaksi hidrogen protein MAPK dengan ligan brusein D yang
di-docking secara kaku
13 Tanaman Brucea javanica (L.) Merr.

3
5
6
6
8
9
10
11
11
12
12
13
14

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5

Diagram alir penelitian
Berbagai jenis protein antiapoptosis pada sel kanker pankreas
Hasil docking protein-ligan secara fleksibel
Hasil docking protein-ligan secara kaku
Tingkat toksisitas berdasarkan nilai LD50

19
20
21
26
31

PENDAHULUAN
Kanker pankreas merupakan salah satu tumor ganas paling mematikan di
dunia. Kasus kanker pankreas terus meningkat dalam 2 dekade terakhir dengan
tingkat morbiditas dan mortalitas penderita yang sangat tinggi (Nakamura et al.
2013). Penderita kanker pankreas yang dapat bertahan hidup selama 5 tahun
berjumlah kurang dari 5% (Zhao et al. 2014).
Kanker pankreas terbagi menjadi dua tingkatan, yaitu kanker yang hanya
terdapat pada pankreas (lokal) dan kanker yang telah menjalar ke bagian
lainnya (metastasis). Kanker pankreas lokal memiliki 3 tingkatan, yaitu stadium
I, II, dan III. Penderita kanker pankreas dalam tingkatan tersebut biasanya
mendapatkan penanganan penyembuhan mulai dari kemoterapi hingga
radioterapi (Wolfgang et al. 2013). Operasi juga memungkinkan untuk
dilakukan, walaupun tingkat kesembuhannya masih rendah, karena sekitar 80%
penderita sudah dalam keadaan stadium III atau metastasis (Lin dan Leung
2014). Sedikitnya gejala awal tertentu menyebabkan penyakit ini kebanyakan
ditemukan setelah sel kanker pankreas bermetastasis (Oettle 2014). Pada
keadaan metastasis, sel kanker telah menyebar dari pusat tumor utama, lalu
berpindah mengikuti sirkulasi aliran darah dan tumbuh di jaringan lain terutama
lambung dan hati (Chiang dan Massagua 2008). Penderita yang sudah mencapai
tingkatan ini biasanya diberi obat gemsitabin dengan dosis yang tinggi,
walaupun jumlah penderita yang dapat bertahan hidup dalam 1 tahun dengan
penggunaan obat ini masih kurang dari 20% (Wolfgang et al. 2013).
Gemsitabin merupakan analog dari pirimidina yang bekerja merusak
susunan dari asam nukleat sehingga menghambat proses pembelahan sel.
Penghambatan tersebut mendorong sel untuk mengaktifkan mekanisme
apoptosis atau sel melakukan bunuh diri (Cerqueira et al. 2007). Namun, dalam
dosis yang tinggi, obat ini dapat menyebabkan keracunan pada hati dan ginjal,
anemia, dan trombositopenia (Moysan et al. 2013). Oleh karena itu, telah
banyak diteliti obat kanker yang berbasis bahan alam. Obat kanker yang banyak
dikembangkan saat ini berasal dari bahan alam yang digabung dengan
kemoterapi dan radioterapi konvensional (Lin dan Leung 2014).
Bahan alam biasanya dikemas menjadi obat-obatan herbal dan sebagai
sebagai obat pelengkap dan obat alternatif. Senyawa bahan alam yang banyak
diteliti dan telah diketahui memiliki aktivitas antikanker pada sel kanker
payudara dan prostat antara lain kurkumin, kapsaisin, triptolida dan celastrol,
asam ursolik dan asam maslinat, ginsenosida, brusein D, dan eriokaliksin B.
Senyawa bahan alam tersebut sebelumnya (Lin dan Leung 2014). Senyawa
bahan alam tersebut berperan sebagai ligan yang mengganggu inisiasi dan
perkembangan sel kanker melalui berbagai mekanisme seperti proliferasi,
diferensiasi, apoptosis, dan metastasis (Pratheeshkumar et al. 2012).
Kanker adalah suatu kelainan yang ditandai oleh proliferasi atau pembelahan
sel yang bermutasi secara tidak terkendali sehingga kanker mengurangi proses
terjadinya apoptosis sel (Pratheeshkumar 2012). Apoptosis atau proses bunuh diri
pada sel sangat penting karena berguna untuk menghilangkan sel-sel abnormal atau
kanker (Kuno et al. 2012). Oleh karena itu, protein yang berperan dalam proses
pembelahan dan metabolisme sel kanker (protein antiapoptosis) harus dihambat

2
(Yan et al. 2012). Beberapa protein antiapoptosis yang akan dihambat pada
penelitian ini adalah K-Ras, keluarga protein NFκB, MAPK, JAK/STAT, Hsps, Bcl,
COX-2, Nrf-2, SHH, dan Wnt/β-katenin (Lin dan Leung 2014). Analisis
penghambatan menggunakan metode komputasi atau in silico yang merupakan
metode docking atau penambatan ligan pada suatu protein. Metode ini lazim
digunakan dalam tahap pencarian suatu kandidat molekul obat, karena metode ini
sangat cepat, ekonomis, andal, dan ramah lingkungan (Ördög dan Grolmusz 2008).
Penelitian ini bertujuan menentukan potensi senyawa bahan alam sebagai
inhibitor protein antiapoptosis sel kanker pankreas berdasarkan energi bebas Gibbs
(∆G), tetapan inhibisi, interaksi hidrogen, dan toksisitas senyawa bahan alam secara
in silico menggunakan perangkat lunak Autodock Tools 1.5.6, Autogrid 4.2,
Autodock 4.2, Pymol 1.7, dan Toxicity Estimation Software Tool (TEST) 4.1.
Senyawa bahan alam yang terbaik dapat diteliti lebih lanjut secara in vivo dan in
vitro, untuk menggantikan obat kanker kovensional gemsitabin yang memiliki hasil
klinis yang rendah serta beberapa efek samping.

BAHAN DAN METODE
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah seperangkat komputer dengan chip
processor AMD A10-6800K quadcore 4.1GHz, random access memory (RAM) 8
gigabit, dan video graphics array AMD Radeon HD 8670D, ditunjang dengan akses
internet 4G LTE menggunakan modem ZTE mf825a untuk mengunduh data-data
protein dan substrat.
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini berupa perangkat lunak
Autodock Tools 1.5.6, Autogrid 4.2, Autodock 4.2, Pymol 1.7, dan Toxicity
Estimation Software Tool (TEST) 4.1.
Metode
Lingkup Kerja
Penelitian ini terdiri atas beberapa tahapan. Bagan alir penelitian dapat dilihat
pada Lampiran 1.
Preparasi Fail Protein dan Ligan
Protein-protein yang berperan dalam pertumbuhan dan pembelahan sel
kanker (antiapoptosis), ditelusuri pada situs Protein Data Bank
(http://www.rscb.org/pdb/) dengan menggunakan perangkat komputer yang
terhubung ke internet. Protein yang ditelusuri adalah protein kinase B (AKT dan
PI3K), protein regulator antiapoptosis (Bcl-w dan Bcl-xL), protein transdusi sinyal
dan aktivator transkripsi (Cyclin D dan VEGF), inhibitor apoptosis Heat Shock
Proteins (Hsp27, Hsp70, dan Hsp90), aktivator protein kinase B (K-Ras), protein
pengatur proliferasi, diferensiasi, transformasi, kelangsungan hidup, dan kematian
sel (MAPK dan JNK), protein transkripsi (NFκB1, NFκB2, dan RelB) (Lin dan
Leung 2014). Fail protein tersebut diunduh dan dikumpulkan dengan format .pdb

3
(Lampiran 2). Semua residu seperti air atau ligan lain yang tidak diinginkan
dihilangkan menggunakan perangkat lunak Pymol 1.7.
Ligan yang akan digunakan untuk menginhibisi protein antiapoptosis juga
ditelusuri dan dikumpulkan dalam format .pdb. Ligan-ligan tersebut menurut Lin
dan Leung (2014) adalah asam maslinat, asam ursolat, brusein D, celastrol,
kurkumin, epigalokatekin-3-galat, eriokaliksin, genistein, ginsenosida RH2,
kapsaisin, kuarsetin, dan triptolida (Gambar 1). Senyawa bahan alam tersebut
diunduh dari website http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/# dalam bentuk struktur tiga
dimensi (3D) dengan format .sdf. yang kemudian dikonversi ke bentuk .pdb
menggunakan Pymol 1.7.

Gambar 1 Ligan bahan alam
Optimasi Grid
Protein .pdb diolah menggunakan Perangkat Lunak Autodock Tools 1.5.6
dengan melakukan read molecule. Sebagaimana disyaratkan dalam algoritma
genetika lamarck (LGA), semua molekul air telah dihapus dan atom hidrogen
ditambahkan, lalu diikuti oleh perhitungan Gasteiger charge. Protein disimpan

4
dengan ekstensi .pdbqt. Kemudian ligan dibuka dengan input ligand, diatur agar
sehingga memiliki torsi yang bebas dan disimpan juga dengan ekstensi .pdbqt.
Ukuran grid ditentukan pada setiap protein dengan nilai sumbu x, y, dan z
yang berbeda-beda. Jarak antargrid juga ditetapkan berbeda-beda pada setiap
protein dengan satuan angstrom (Å). Grid dibuat sebesar mungkin sampai tepat
menutupi seluruh permukaan protein. Fail grid disimpan dalam bentuk grid.gpf.
Proses optimasi merupakan proses docking untuk menentukan tapak interaksi yang
paling disukai oleh setiap ligan. Tapak tersebut kemungkinan adalah tapak aktif dari
protein.
Docking
Autogrid merupakan bagian dari proses docking untuk menentukan area
interaksi antara protein dan ligan. Grid yang digunakan merupakan hasil dari proses
optimasi sebelumnya. Setelah ukuran grid disesuaikan dengan grid optimum,
disimpan dalam bentuk grid.gpf. Setelah itu, Autogrid 4.2 diolah menggunakan
terminal ubuntu pada direktori fail tersebut. Setelah autogrid selesai, akan muncul
beberapa fail yang akan digunakan saat docking. Setelah itu, parameter docking
disesuaikan dengan menggunakan pilihan algoritma genetik dan disimpan dalam
bentuk docking.dpf. Docking dilakukan pada terminal Ubuntu menggunakan
Autodock 4.2 sehingga menghasilkan fail docking.dlg. Fail docking.dlg dianalisis
menggunakan Autodock Tools 1.5.6 menggunakan menu analyze untuk
mengetahui nilai ∆G. Fail tersebut kemudian disimpan dalam bentuk kompleks
untuk divisualisasikan menggunakan Pymol 1.7.
Visualisasi Fail Docking
Fail keluaran docking dengan ekstensi .pdbqt divisualisasikan menggunakan
Pymol 1.7 untuk melihat tapak pengikatan, jumlah interaksi hidrogen, dan jarak
antaratom yang berikatan.
Uji Toksisitas Ligan
Uji toksisitas ligan yang merupakan senyawa bahan alam, dilakukan
menggunakan perangkat lunak TEST 4.1. yang dapat membaca fail dengan
format .sdf atau .mol. Setelah fail ligan atau senyawa bahan alam dimasukkan,
kemudian dihitung menggunakan metode oral rat untuk mengetahui nilai LD50.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Kanker pankreas merupakan salah satu jenis kanker yang sangat mematikan
bagi penderitanya. Penanganan penderita kanker pankreas dengan pemberian obat
gemsitabin dan kemoradioterapi masih belum menunjukkan hasil klinis yang
signifikan. Oleh karena itu, pencarian obat baru masih terus dilakukan untuk
memberikan tingkat harapan hidup yang lebih tinggi. Kandidat obat harus
mengandung ligan yang dapat menginhibisi protein antiapoptosis sehingga
menghambat terjadinya proliferasi, diferensiasi, apoptosis, dan metastasis
(Pratheeshkumar et al. 2012). Salah satu ligan yang dapat menginhibisi protein
antiapoptosis adalah senyawa ligan bahan alam yang memiliki aktivitas antioksidan

5
yang baik dan tanpa efek samping.
Jumlah senyawa ligan bahan alam yang berpotensi sebagai obat kanker sangat
banyak. Pencarian kandidat obat menggunakan metode konvensional di
laboratorium akan sangat lama dan tidak efisien. Oleh karena itu digunakan metode
komputasi atau in silico untuk mengoptimalkan pencarian tersebut. Metode yang
digunakan tergantung pada informasi struktural yang tersedia untuk protein target
dan ligan dari hasil kristalografi sinar-X, tapak aktif protein dan ligan, jenis
pengikatan ligan, serta interaksi yang mungkin terjadi antara protein dan ligan. Hal
ini dapat dilakukan dengan cara docking menggunakan media elektronik/komputer
(Madsen et al. 2010). Simulasi docking ini melibatkan beberapa protein
antiapoptosis sel kanker pankreas serta ligan-ligan yang berasal dari senyawa bahan
alam. Protein dan ligan tersebut diinteraksikan untuk menentukan senyawa bahan
alam terbaik yang dapat menginhibisi protein antiapoptosis berdasarkan beberapa
parameter seperti energi bebas Gibbs (∆G), tetapan inhibisi, dan interaksi hidrogen.
Interaksi kemudian dibandingkan dengan hasil docking antara protein antiapoptosis
dan standar gemsitabin (Gambar 2). Namun sebelum docking dilakukan, perlu
ditentukan tapak aktif yang akan diinhibisi atau daerah interaksi docking.

Gambar 2 Gemsitabin
Tapak aktif Protein
Pertumbuhan sel kanker disebabkan protein-protein yang meregulasi
kelangsungan hidup sel mengalami malafungsi sehingga sel tersebut terus tumbuh
secara abnormal. Protein tersebut harus diinaktivasi dengan cara inhibisi melalui
pada tapak aktifnya. Dalam hal ini, inhibisi protein akan dilakukan secara simulasi
docking menggunakan perangkat lunak Autodock Tools 4.2. Digunakan ligan-ligan
dari senyawa bahan alam dengan gemsitabin sebagai standar. Sebelum dilakukan
docking, terlebih dahulu ditentukan daerah pada protein yang akan diinhibisi atau
grid.
Grid merupakan daerah tempat terjadinya interaksi pada proses docking, yang
berbentuk kubus atau balok dengan sebuah titik pusat x, y, z dan dimensi x, y, z.
Pada proses docking, grid harus diarahkan pada tapak aktif protein. Biasanya tapak
aktif protein berupa seperti lubang atau cave yang akan diisi oleh ligan. Pada protein
biasanya terdapat lebih dari 1 lubang. Oleh karena itu, ketertarikan ligan terhadap
lubang-lubang protein tersebut diuji secara acak menggunakan algoritma, untuk
mengetahui daerah tapak aktif protein. Optimasi grid seperti ini juga biasa dikenal
dengan uji cavity (Oliveira et al. 2014). Untuk mendapatkan grid pada lubang yang
tepat, seperti pada protein seperti Hsp27 yang diinteraksikan dengan ligan
menggunakan dimensi grid yang besarnya tepat menutupi seluruh permukaan
protein target (Gambar 3).

6

Gambar 3 Grid protein Hsp27 x, y, z berturut-turut merah, hijau, dan biru.
Protein Hsp27 diinteraksikan dengan ligan brusein D menggunakan
parameter LGA (Morris et al. 2009b). Protein dan ligan diinteraksikan melalui
docking menggunakan perintah “Autogrid4 -p grid.gpf -l grid.glg” dan “Autodock4
-p docking.dpf -l docking.glg” melalui Terminal Ubuntu. Setelah docking selesai,
fail docking.glg dianalisis menggunakan Autodock Tools untuk mengetahui letak
tapak aktif protein. Total konformasi terbaik yang ditampilkan oleh Autodock Tools
adalah 10 interaksi ligan dengan 7 di antaranya menempel pada bagian tengah
protein Hsp27 yang berlubang (Gambar 4).

Gambar 4 Interaksi Hsp27 dengan ligan brusein D
Daerah dengan banyak ligan menempel diduga merupakan tapak aktif protein
yang selanjutnya akan digunakan untuk docking. Titik pusat dari tapak aktif protein
Hsp27 adalah x, y, z 14.258, 24.500, 53.348 dengan dimensi x, y, z 54, 58, 58.
Pengujian juga dilakukan antara protein Hsp27 dan 12 ligan lainnya termasuk
standar gemsitabin. Secara keseluruhan dari 13 ligan dengan 15 protein akan
menghasilkan 195 interaksi docking protein-ligan. Dari 195 interaksi ini grid tapak

7
aktif seluruh protein (Tabel 1) yang kemudian digunakan untuk docking secara
fleksibel dan kaku.
Tabel 1 Grid tapak aktif berbagai jenis protein antiapoptosis
Dimensi Tapak aktif
Titik Pusat Tapak aktif (Å)
(Å)
Protein
X
y
z
x
y
Z
AKT
25.399
3.764
11.710
44
62
44
Bcl-w
-7.470
-4.004
-6.589
48
52
40
Bcl-xL
20.590 52.548
0.136
50
50
60
Cyclin D
0.126
3.779
52.588
44
40
76
Hsp27
14.258 24.500 53.348
54
58
58
Hsp70
0.551
0.347
16.106
40
44
40
Hsp90
0.261
15.030 24.191
54
46
44
JNK
-0.571
-3.890 12.817
40
40
40
K Ras
43.716 33.502 14.868
46
48
40
MAPK
-28.420 26.225 15.497
50
50
50
NFκB1
5.048
4.968
1.404
50
44
52
NFκB2
9.334
-9.326 -11.197
46
46
46
PI3K
12.968 46.917 31.330
60
50
50
Rel B
35.497 -14.710 24.509
50
50
50
VEGF
-11.909
1.176
6.614
48
44
46
Interaksi Protein-Ligan
Docking atau penambatan protein-ligan dilakukan untuk mencari interaksi
terbaik antara protein-ligan dengan parameter tertentu seperti energi bebas Gibbs
(∆G), tetapan inhibisi, dan interaksi hidrogen. Docking dilakukan 2 macam
perlakuan terhadap ligan, yaitu kaku dan fleksibel. Perlakuan ini bertujuan untuk
membandingkan interaksi yang lebih baik antara ligan kaku dan fleksibel. Docking
secara kaku berbasis pada teori enzim kunci dan gembok yang pertama kali
dikemukakan pada tahun 1894 oleh Emil Fischer. Teori ini dikemukakan oleh
Koshland (1994) menganalogikan enzim sebagai gembok dan substrat sebagai
kuncinya. Substrat akan menginduksi enzim tepat pada tapak aktif untuk mencapai
reaksi. Docking secara fleksibel berbasis pada teori enzim Induced Fit, teori ini
mengasumsikan bahwa substrat berperan dalam menentukan bentuk akhir dari
enzim dan sebagian dari enzim tersebut bersifat fleksibel. Hal ini menjelaskan
mengenai senyawa tertentu dapat mengikat enzim, tetapi tidak bereaksi karena
enzim tersebut terdistorsi. Senyawa tersebut mungkin teralu kecil untuk
menginduksi enzim, sehingga enzim hanya dapat bereaksi dengan substrat yang
tepat.
Interaksi Protein-Ligan secara Fleksibel
Docking secara fleksibel memungkinkan ligan berotasi bebas pada rantai
tunggalnya sehingga ligan memiliki banyak konformasi. Ikatan σ yang berbentuk
silinder simetris memungkinkan rotasi antar karbon-karbon dalam molekul rantai

8
terbuka (McMurry 2012). Pada dasarnya prosedur docking protein-ligan secara
fleksibel sama dengan saat menentukan tapak aktif protein, hanya saja
menggunakan grid yang lebih spesifik dan terarah pada tapak aktif protein. Pada
protein Hsp90 yang di-docking oleh ligan Epigalokatekin-3-galat, menggunakan
grid dengan titik pusat x, y, z 0.261; 15.030; 24.191 serta dimensi x, y, z 54, 46, 44
(Gambar 5). Fail protein diolah menggunakan Autodock Tools, kemudian protein
dibersihkan dari molekul-molekul air dan dilakukan penambahan hidrogen.
Penambahan atom hidrogen dilakukan karena terdapat kemungkinan hilangnya
atom hidrogen pada saat kristalisasi yang dapat memengaruhi interaksi
(Zusapa 2013).

Gambar 5 Grid tapak aktif protein Hsp90
Setelah grid terbentuk, dilakukan autogrid menggunakan Autogrid 4.2 dan
docking menggunakan Autodock 4.2 melalui Terminal Ubuntu. Kemudian akan
diperoleh 10 nilai ∆G paling rendah atau negatif. Kriteria ∆G ˂ 0 pada suhu dan
tekanan konstan, memiliki arti bahwa reaksi kimia tersebut bersifat spontan dengan
penurunan energi berbas Gibbs. Jika pada hasil reaksi G menurun, maka reaksi
memiliki kecenderungan spontan untuk mengkonversi reaktan menjadi produk.
(Atkins 2006).
Indikator proses docking yang baik dapat dilihat dengan membandingkan
nilai energi bebas Gibbs (ΔG), tetapan inhibisi, dan jumlah interaksi hidrogen
terhadap standar inhibitor. Ikatan pembentukan kompleks yang kuat ditandai
dengan nilai ΔG yang rendah, tetapan inhibisi rendah, dan banyaknya jumlah
interaksi hidrogen. Data 10 nilai ∆G terbaik dari interaksi antara protein Hsp90
dengan ligan epigalokatekin-3-galat yang ditampilkan pada Autodock (Tabel 2)
masing-masing memiliki konformasi protein-ligan berbeda yang kemudian dipilih
satu yang terbaik.

9
Tabel 2 Nilai ∆G terbaik dari interaksi Hsp90 dan Epigalokatekin-3-galat
Konformasi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Nilai ∆G (kkal/mol)
-9.24
-9.16
-8.81
-8.87
-7.93
-7.81
-8.99
-8.95
-8.63
-7.81

Konformasi docking dengan nilai ∆G terbaik adalah konformasi yang
memiliki ∆G sebesar -9.24 kkal/mol. Berdasarkan nilai ∆G tersebut menggunakan
persamaan Gibbs maka akan diperoleh nilai tetapan inhibisi (Ki).
∆G = nRTlnKi

(Morris et al. 1998a)

Nilai dari tetapan inhibisi konformasi tersebut adalah 0.17. Konformasi yang
dihasilkan kemudian divisualisasi menggunakan Pymol untuk mengetahui jumlah
interaksi hidrogennya. Jumlah interaksi hidrogen pada konformasi ini sejumlah 9
interaksi (Gambar 6).

Gambar 6 Interaksi hidrogen Hsp90 dengan Epigalokatekin-3-galat
Protein Hsp90 juga di-docking secara fleksibel terhadap 12 ligan lainnya
termasuk standar gemsitabin. Seluruh nilai energi bebas Gibbs, tetapan inhibisi, dan

10
jumlah interaksi hidrogen dirangkum dan dibandingkan untuk mencari interaksi
yang lebih baik dari standar (Lampiran 3).
Nilai ΔG dan tetapan inhibisi standar gemsitabin terbaik terdapat pada
docking protein Hsp90 berturut-turut, yaitu sebesar -5.97 kkal/mol dan Ki sebesar
41.81 (Lampiran 3), sedangkan interaksi hidrogen terbanyak terdapat pada docking
MAPK dengan jumlah interaksi hidrogen sebanyak 9 interaksi. Ligan yang
berpotensi untuk inhibisi protein sel kanker pankreas, harus memiliki nilai ΔG dan
tetapan inhibisi yang lebih kecil serta memiliki interaksi hidrogen lebih besar dari
standar. Dari seluruh hasil docking hanya ada 8 interaksi protein-ligan yang
memenuhi sebagai interaksi yang lebih baik dari standar (Gambar 7). Terdapat lima
jenis ligan berbeda, yaitu brusein D, kuarsetin, celastrol, kurkumin, dan
epigalokatekin-3-galat.
PI3K & Brusein D

9

6.75
4

Hsp90 & Brusein D

7.26

MAPK & Brusein D

7.11

Hsp27 & Kuarsetin

9

6.6

K Ras & Kuarsetin

9

7.46

9
9
8.91

MAPK & Celastrol
MAPK & Kurkumin

11

7.74

Hsp70 & Epigalokatekin-3-galat

12

6.5

K Ras & Epigalokatekin-3-galat

12

7.26
4

Hsp90 & Gemsitabin
MAPK & Gemsitabin

5.97
9

4.84
0

2

4

Jumlah Interaksi Hidrogen

6

8

10

12

14

Nilai -ΔG (kkal/mol)

Gambar 7 Nilai ΔG interaksi protein-ligan dan jumlah interaksi hidrogen secara
fleksibel
Interaksi Protein-Ligan secara Kaku
Docking secara kaku pada umumnya sama dengan docking secara fleksibel,
perbedaannya hanya terdapat pada ikatan σ ligan. Pada docking secara kaku, ikatan
σ dibuat menjadi kaku sehingga tidak dapat berotasi. Seperti pada ligan gemsitabin,
memiliki lima ikatan σ yang dapat berotasi (Gambar 8) kemudian ikatan σ tersebut
diatur sehingga tidak dapat berotasi.

11

Gambar 8 Ikatan σ gemsitabin yang dapat berotasi
Setelah protein dan ligan disiapkan, kemudian dilakukan autogrid dan
docking dengan metode yang sama dengan cara fleksibel (Lampiran 4). Nilai ΔG
dan tetapan inhibisi standar gemsitabin terbaik terdapat pada docking protein K Ras,
yaitu sebesar -5.06 kkal/mol dan Ki sebesar 194.42 (Lampiran 4), dengan jumlah
interaksi hidrogen terbanyak adalah 11 (Gambar 9). Dari seluruh interaksi docking
hanya ada interaksi yang memiliki nilai ΔG dan tetapan inhibisi yang lebih kecil
dari standar, tetapi tidak ada yang memiliki interaksi hidrogen lebih besar atau sama
dengan 11 interaksi. Ada beberapa interaksi yang memiliki nilai ΔG dan tetapan
inhibisi yang lebih baik dari standar, dengan jumlah interaksi hidrogen yang cukup
banyak antara lain. Namun interaksi antara protein K Ras dengan gemsitabin
merupakan interaksi yang memiliki interaksi hidrogen paling banyak.

PI3K-Brusein D

9

6.06

MAPK-Brusein D

7
6.76

K Ras-Brusein D

6.89

MAPK-Gemsitabin

4.48

K Ras-Gemsitabin

8

7
11

5.06
0

2

4

Jumlah Interaksi Hidrogen

6

8

10

12

Nilai -ΔG (Kkal/mol)

Gambar 9 Nilai ΔG interaksi protein-ligan dan jumlah interaksi hidrogen secara
kaku
Jika dibandingkan antara docking secara kaku dan fleksibel, maka docking
secara fleksibel memberikan lebih banyak kemungkinan interaksi, karena pada
docking secara kaku, ikatan antara karbon-karbon sp3 dibuat kaku sehingga tidak
dapat berputar. Ligan-ligan yang masuk ke dalam lubang protein membutuhkan
penyesuaian dengan mengubah konformasi ligan agar ligan bisa menginhibisi
dengan baik. Senyawa ligan bahan alam memiliki struktur yang cukup besar, rerata
terdiri lebih dari 20 karbon sehingga cukup sulit bagi ligan tersebut untuk masuk ke
dalam protein jika tidak melakukan penyesuaian. Kesulitan tersebut membuat
interaksi protein-ligan menjadi kurang spontan dibandingkan dengan docking
secara fleksibel, terlihat dari nilai ΔG yang menurun pada hampir seluruh interaksi
protein-ligan secara kaku. Jumlah interaksi hidrogen juga mengalami penurunan

12
akibat sulitnya ligan berinteraksi dengan protein. Hal tersebut juga terjadi pada
interaksi MAPK-brusein D yang mengalami penurunan nilai ΔG dan interaksi
hidrogen (Gambar 10).
9
7.11 6.76

7

fleksibel
rigid

-ΔG (Kkal/mol)

∑Interaksi Hidrogen

Gambar 10 Perbandingan nilai ΔG dan jumlah interaksi hidrogen pada docking
ligan brusein D terhadap protein MAPK
Interaksi antara protein MAPK dengan brusein D yang di-docking secara
fleksibel (Gambar 11) dan kaku (Gambar 12) divisualisasikan menggunakan
perangkat lunak Pymol.

Gambar 11 Interaksi hidrogen protein MAPK dengan ligan brusein D yang didocking secara fleksibel

13

Gambar 12 Interaksi hidrogen protein MAPK dengan ligan brusein D yang didocking secara kaku
Hasil interaksi di atas diinterpretasikan lebih jelas ke dalam Tabel 3 untuk
menentukan residu protein MAPK yang berinteraksi hidrogen dengan brusein D
dan jarak interaksinya. Pada docking MAPK-brusein D secara fleksibel berinteraksi
terhadap 9 residu protein dengan jarak interaksi yang lebih pendek, sedangkan
docking MAPK-brusein D secara kaku berinteraksi dengan 7 residu dengan jarak
interaksi yang lebih jauh. Hal tersebut menujukan bahwa interaksi secara fleksibel
lebih stabil dibandingkan dengan interaksi secara kaku.
Tabel 3 Residu dan jarak interaksi hidrogen MAPK-brusein D secara fleksibel
dan kaku
Residu
ALA-76
ASN-195
ASP-208
GLN-153
GLY-77
LYS-97
LYS-97
SER-150
SER-194
SER-194

Fleksibel (Å)
2.1
2.5
2.3
2.2
2.2
2.6
3.0
2.3
2.4

Kaku (Å)
2.1
2.5
2.3
2.5
3.1
3.4
3.0
-

14
Hasil-hasil di atas menunjukan brusein D merupakan ligan yang paling
potensial dibandingkan ligan-ligan lainnya yang diujikan dalam penelitian ini. Dari
segi strukturnya, brusein D juga memiliki banyak gugus fungsi yang dapat
berinteraksi hidrogen dengan protein sehingga interkasi brusein D dengan protein
akan semakin stabil. Brusein D berpotensi besar untuk menggantikan gemsitabin
dalam pengobatan kanker terutama kanker pankreas. Berbeda dari gemsitabin yang
didistribusikan secara transfusi intravena kepada penderita, menurut aturan Lipinski
of five (1997) brusein D dapat didistribusikan secara oral pada penderita. Aturan
yang telah terpenuhi antara lain, brusein D memiliki hidrogen donor tidak lebih dari
5 atom dan brusein D memiliki hidrogen donor tepat 5 atom, bobot molekul kurang
dari 500 g/mol, yaitu 410.15 g/mol, nilai koefisien partisi oktanol-air kurang dari 5,
yaitu -0.9220, jumlah akseptor hidrogen tidak lebih dari 10, yaitu terdapat 9
akseptor hidrogen.
Brucea javanica (L.) Merr. atau biasa dikenal dengan nama buah makasar
(Gambar 13) merupakan tumbuhan obat yang biasa digunakan sebagai antimalaria,
antipiretik, dan efek homeostatis (Wagih et al. 2008). Kandungan utama dari buah
ini adalah brusein D yang telah diketahui memiliki aktifitas antiproliferasi pada sel
kanker. Pada penelitian sebelumnya diketahui bahwa ekstrak etanol dari Brucea
javanica (L.) Merr.atau lebih dikenal dengan nama buah makasar dapat
menghambat proliferasi sel adenokarsinoma pankreas manusia dan menyebabkan
apoptosis secara in vitro (Lau et al. 2008b). Brusein D menghambat protein p38
atau dikenal juga sebagai MAPK dan mengaktifkan jalur sinyal apoptosis pada sel
kanker pankreas (Lau et al. 2009a). Interaksi docking dengan protein MAPK secara
fleksibel dan kaku memiliki nilai ΔG yang tidak berbeda jauh dan lebih baik dari
standar gemsitabin.

Gambar 13 Tanaman Brucea javanica (L.) Merr.
Toksisitas Ligan berdasarkan LD50
Toksisitas adalah kemampuan untuk merusak suatu sel atau jaringan
(Attwood et al. 2006). Pada pengobatan kanker senyawa yang bersifat toksik
digunakan untuk merusak sel kanker, pengobatan dengan cara ini lebih dikenal
dengan sitotoksik. Obat yang bersifat sitotoksik terhadap sel terutama pada DNA,
memicu terjadinya apoptosis melalui dua mekanisme sinyal, yaitu aktivasi dan

15
pelepasan protein proapoptosis mitokondria yang dikenal sebagai caspases.
Caspases berada di bawah kendali protein Bcl-2 atau ekspresi dari protein
proapoptosis pada sel kanker, kemudian interaksi dari protein Bcl-2 dengan
ligannya mengaktifkan sinyal apoptosis (Narang dan Desai 2009). Ligan-ligan pada
docking juga diuji toksisitasnya menggunakan perangkat lunak TEST atau Toxicity
Estimation Software Tool versi 4.1 dengan metode Oral Rat LD50.
Oral Rat LD50 adalah dosis zat kimia yang dapat membunuh separuh populasi
hewan (tikus). Tes ini adalah cara yang paling umum untuk menentukan toksisitas
suatu zat kimia. Menurut Hodge dan Sterner yang diacu pada Lancaster (2002)
toksisitas dibagi menjadi beberapa kelas berdasarkan dosis LD50 (Lampiran 5).
Metode ini juga mengacu pada metode konsensus Quantitative Structure Activity
Relationship atau QSAR yang saat ini digunakan secara luas dalam berbagai
disiplin ilmu. Penggunaan metode ini ditujukan untuk mengurangi uji toksisitas
secara in vivo sekaligus menggurangi penggunaan bahan kimia (Hewitt et al. 2007).
Fail ligan dimasukan dengan format .sdf atau .mol, InChl, SMILES, nomor CAS,
dan ID molekul dari zat yang akan diujikan. Hasil dari 12 senyawa bahan alam dan
1 standar yang diujikan. Berikut Tabel 4 adalah nilai toksisitas LD50 setelah
pengujian menggunakan TEST.
Tabel 4 Tingkat toksisitas ligan berdasarkan nilai LD50
Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
* Metode Oral Rat

LD50 (mg/Kg)*
1848.31
1778.59
54.87
688.71
1015
6212.05
1241.38
441.72
1171.86
109.41
2782.81
3864.96
21.72

Tingkat Toksisitas
Sedikit Beracun
Sedikit Beracun
Sangat Beracun
Sedikit Beracun
Sedikit Beracun
Hampir Tidak Beracun
Sedikit Beracun
Beracun
Sedikit Beracun
Beracun
Sedikit Beracun
Sedikit Beracun
Sangat Beracun

Brusein D merupakan ligan yang memiliki toksisitas yang sangat beracun
berdasarkan nilai LD50 sebesar 54.87 mg/Kg, sehingga memiliki potensi yang
sangat besar untuk membunuh sel kanker. Penelitian sebelumnya telah
membuktikan bahwa brusein D yang berasal dari Brucea javanica (L.) Merr.
memiliki aktivitas antiproliferasi pada sejumlah jenis sel kanker seperti paru-paru,
hari, dan payudara (Lau et al. 2009a). Sitotoksisitasnya yang sangat tinggi mampu
menghambat proliferasi dan menginduksi apoptosis sel kanker pankreas, terutama
pada ekstrak etanol dari Brucea javanica (L.) Merr. namun sitotoksisitasnya
terhadap sel normal sangat kecil. Ekstrak etanol tersebut sangat mirip
sitotoksisitasnya dengan brusein D, sehingga brusein D merupakan komponen aktif
utama yang terdapat dalam ekstrak etanol (Lau et al. 2009a).

16

SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Senyawa bahan alam brusein D sangat berpotensi menginhibisi protein
antiapoptosis mitogen-activated protein kinases (MAPK) yang berfungsi sebagai
pengatur proliferasi, diferensiasi, transformasi, dan kelangsungan hidup sel kanker
pankreas. Interaksi antara MAPK dengan brusein D merupakan interaksi yang lebih
baik berdasarkan nilai energi bebas Gibbs (ΔG), tetapan inhibisi, interaksi hidrogen,
serta toksisitas dibandingkan dengan interaksi dari standar gemsitabin secara
in silico.
Saran
Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut terhadap senyawa brusein D secara
in vivo dan in vitro terhadap sel kanker pankreas.

DAFTAR PUSTAKA
Atkins P, Paula DJ. 2006. Physical Chemistry 8th Edition. New York: W. H.
Freeman and Company.
Attwood TK, Cammack R, Campbell PN, Parish JH, Smith AD, Stirling JL, Vella
F. 2006 Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology. Oxford:
Oxford University Press.
Berman HM, Westbrook J, Feng Z, Gilliland G, Bhat TN, Weissig H, Shindyalov
IN, Bourne PE. 2000. The protein data bank. Nucleic Acid Research.
28(1):235-242. doi:10.1093/nar/28.1.235.
Bolton EE, Wang Y, Thiessen PA, Bryant SH. 2008. Pubchem: integrated platform
of small molecules and biological activities. An Rep Comp Chem. 4:217-241.
doi: 10.1016/S1574-1400(08)00012-1.
Cerqueira NMFSA, Fernandes PA, Ramos MJ. 2007. Understanding ribonucleotide
reductase inactivation by gemcitabine. Chem Eur J. 13:8507-8515.
doi:10.1002/chem.200700260.
Chiang AC, Massagua J. 2008. Molecular basis of metastasis. The New England J
Med. 359:2814-2823. doi:10.1056/NEJMra0805239.
Hewitt M, Cronin M, Madden JC, Rowe PH, Johnsen C, Obi A, Enoch SJ. 2007.
Consensus QSAR models: do the benefits outweigh the complexity?. J. Chem.
Inf. Model. 47:1460-1468. doi:10.1021/ci700016d.
Koshland DE. 1994. The key-lock theory and the induced fit theory. Angew Chem
Int Ed Engl. 33:2375-2378. doi: 10.1002/anie.199423751.
Kuno T, Tsukamoto T, Hara A, Tanaka T. 2012. Cancer chemoprevention trough
the introduction of apoptosis by natural compound. Journal of Biophysical
Chemistry. 2:156-173. doi:10.4236/jbpc.2012.32018.
Lancaster M. 2002. Green Chemistry: an Introduction. Cambridge: Royal Society
of Chemistry.

17
Lau ST, Lin ZX, Liao Y, Zhao M, Cheng HK, Leung PS. 2009a. Brucein D induces
apoptosis in pancreatic adenocarcinoma cell line PANC-1 through the
activation of p38-mitogen activated protein kinase. Cancer Letters. 281:42–
52. doi:10.1016/j.canlet.2009.02.017.
Lau ST, Lin ZX, Zhao M, Leung PS. 2008b. Brucea javanica fruit induces
cytotoxicity and apoptosis in pancreatic adenocarcinoma cell lines. Phytother.
Res. 22:477-486. doi:10.1002/ptr.2344.
Lin L, Leung PS. 2014. Use herbal medicines and natural product: an alternative
approach to overcoming the apoptotic resistance of pancreatic cancer. Int J
Biochem & Cell Bio. 53:224-236. doi:10.1016/j.biocel.2014.05.021.
Lipinski CA, Lombardo F, Dominy BW, Feeney PJ. 1997. Experimental and
computational approaches to estimate solubility and permeability in drug
discovery and development settings. Advanced Drug Delivery Reviews. 23:325. Doi: 10.1016/S0169-409X(96)00423-1.
Madsen U, Povl KL, Tommy L. 2010. Textbook of Drug Design and Discovery
Edisi ke-4. Washington DC (US): Taylor & Francis.
Martin TM. 2008. ToxPredictor: a Toxicity Estimation Software Tool. Washington:
EPA Science Forum.
McMurry J. 2012. Organic Chemistry 8th Edition. Brooks/Cole: Cengage Learning.
Morris GM, Goodsell DS, Halliday RS, Huey R, Hart WE, Belew RK, Olson AJ.
1998a. Automated docking using a lamarckian genetic algorithm and an
empirical binding free energy function. J Comput Chem. 19(14):1639-1662.
doi:10.1002/(SICI)1096987X(19981115)19:143.0.CO;2
-B
Morris GM, Huey R, Lindstrom W, Sanner MF, Belew RK, Goodsell DS, Olson
AJ. 2009b. AutoDock4 and AutoDockTools4: automated docking with
selective receptor flexibility. J Comput Chem. 30(16):2785-2791.
doi:10.1002/jcc.21256.
Moysan E, Bastiat G, Benoit JP. 2013. Gemcitabine versus modified gemcitabine:
A review of several promising chemical modifications. J Am Chem Soc.
10:430-444. doi:10.1021/mp300370t.
Nakamura T, Masuda K, Harada S, Akioka K, Sako H. 2013. Pancreatic cancer:
Slow progression in the early stages. Int J Surgery Case Rep. 4:693-696.
doi:10.1016/j.ijscr.2013.04.040.
Narang AS dan Desai DS. 2009. Pharmaceutical Perspectives of Cancer
Therapeutics. New York: Springer.
Oettle H. 2014. Progress in the knowledge and treatment of advanced pancreatic
cancer: from benchside to bedside. Cancer Treatment Rev. 40:1039-1047.
doi:10.1016/j.ctrv.2014.07.003.
Oliveira SHP, Ferraz FAN, Honorato RV, Xavier-Neto J, Sobreira TJP, Oliveira
PSL. 2014. KVFinder: steered identification of protein cavities as a PyMOL
plugin. BMC Bioinformatics. 15:197-204. doi:10.1186/1471-2105-15-197.
Ördög R dan Grolmusz V. 2008. Evaluating genetic algorithms in protein-ligand
docking. Lecture Notes in Comp Sci. 4983:402-413. doi:10.1007/978-3-54079450-9_37.
Pratheeshkumar P, Sreekala C, Budhraja A, Ding S, Son Y, Wang X, Hitron A,
Hyun-Jung K, Wang L, Lee J et al. 2012. Cancer prevention with promising

18
natural products: mechanisms of action and molecular targets. Anti-Cancer
Agents in Med Chem. 12:1-26. doi:10.2174/187152012803833035.
Wagih ME, Alam G, Wiryowidagdo, Attia K. 2008. Improved production of the
indole alkaloid canthin-6-one from cell suspension culture of Brucea
javanica(L.) Merr. Indian Journal of Science and Technology. 1(7):1-6.
doi:10.17485/ijst/2008/v1i7/29591
Wolfgang CL, Herman JM, Laheri DA, Klein AP, Erdek MA, Fishman EK, Hruban
RH. 2013. Recent progress in pancreatic cancer. CA Cancer J Clin. 63:318348. doi:10.3322/caac.21190.
Yan C, Siegel D, Newsome J, Chiloux A, Moody CJ, Ross D. 2012. Antitumor
indolequinones induced apoptosis in human pancreatic cancer cells via
inhibition of thioredoxin reductase and activation of redox signaling.
Molecular Pharmacology. 81(3):401-410. doi:10.1124/mol.111.076091.
Zhao G, Deng S, Zhu S, Wang B, Li X, Liu Y, Qin Q, Gong Q, Niu Y, Xiang C et
al. 2014. Chronic pancreatitis and pancreatic cancer demonstrate active
epithelial-mesenchymal transition profile, regulated by miR-217-SIRT1
pathway. Cancer Lett. 355:184-191. doi:10.1016/j.canlet.2014.08.007.
Zusapa GA. 2013. Studi komponen aktif temu lawak terhadap patogenesis kanker
kolorektum jalur protein β-katenin dengan penambatan molekular [skripsi].
Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

19
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
Kanker Pankreas

Menentukan protein yang akan
diinhibisi dan ligan penginhibisi

Pengumpulan data
protein dan ligan

Uji Toksisitas Ligan

Autodock 4.2
Energi bebas Gibbs
(∆G)
Molecular grid dan
molecular docking

Tetapan Inhibisi
(Ki)
Visualisasi

Jumlah interaksi
hidrogen

20
Lampiran 2 Berbagai jenis protein antiapoptosis pada sel kanker pankreas

21
Lampiran 3 Hasil docking protein-ligan secara fleksibel
Protein

AKT

Bcl-W

Bcl-xL

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-7.15
-7.61
-6.38
-7.38
-6.97
-8.58
-7.77
-5.73
-6.92
-9.17
-6.10
-7.73
-7.35
-7.53
-7.82
-6.02
-8.45
-6.33
-6.63
-6.62
-5.30
-6.41
-7.63
-5.47
-6.21
-7.07
-8.61
-8.37
-5.45
-9.37
-9.22
-9.28
-6.93
-5.44
-8.08
-7.63
-7.21
-8.53
-8.18

KInhibisi
5.70
2.62
20.92
3.86
7.72
0.51
2.00
62.71
8.40
0.19
33.57
2.14
4.07
3.00
1.84
38.43
0.63
22.76
13.72
13.95
129.63
19.89
2.53
97.28
27.88
6.52
0.48
0.73
100.62
0.13
0.17
0.16
8.26
102.34
1.19
2.53
5.15
0.55
1.00

∑Interaksi
Hidrogen
3
1
4
5
3
9
3
6
5
8
2
7
3
3
2
2
3
1
5
2
4
2
4
1
3
1
5
4
1
2
4
7
5
6
7
5
5
6
3

22
Lanjutan Lampiran 3
Protein

Cyclin D

Hsp27

Hsp70

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-6.75
-7.17
-5.31
-7.88
-4.75
-4.68
-5.23
-4.90
-5.96
-6.37
-5.67
-4.80
-5.84
-8.26
-9.86
-8.15
-9.11
-6.66
-6.76
-8.28
-5.26
-7.40
-6.10
-6.56
-6.60
-7.69
-5.17
-4.67
-5.19
-6.15
-6.07
-6.50
-5.74
-3.93
-6.01
-5.08
-4.97
-5.42
-7.91

KInhibisi
11.20
5.51
127.46
1.66
328.18
369.37
145.90
254.74
42.52
21.28
69.40
301.61
52.08
0.87
0.06
1.05
0.21
13.04
11.01
0.85
138.69
3.74
33.57
15.44
14.43
2.29
161.46
375.66
156.10
30.85
35.32
17.08
61.66
1310.82
39.08
187.96
226.34
105.85
1.58

∑Interaksi
Hidrogen
5
3
2
4
5
4
0
3
3
7
3
7
2
2
2
6
1
3
9
2
6
4
8
3
9
4
6
6
6
4
5
12
4
5
4
5
5
5
3

23
Lanjutan Lampiran 3
Protein

Hsp90

JNK

K Ras

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-4.14
-5.28
-7.26
-6.04
-8.11
-9.24
-6.29
-5.97
-8.25
4.58
-7.17
-7.80
-6.56
-7.45
-7.91
-6.94
-8.61
-6.41
-7.09
-7.44
-4.55
-6.32
-7.39
-5.82
-6.34
-7.43
-8.62
-9.85
-7.26
-9.20
-7.21
-7.26
-8.77
-5.97
-7.39
-4.51
-5.87
-7.46
-8.41

KInhibisi
919.43
134.09
4.73
37.15
1.13
0.17
24.36
41.81
0.89
2.29x109
5.51
1.90
15.44
3.43
1.58
8.13
0.48
19.89
6.31
3.49
460.05
23.15
3.80
53.87
22.38
3.55
0.48
0.06
4.73
0.18
5.15
4.73
0.37
41.81
3.80
492.20
49.51
3.38
0.68

∑Interaksi
Hidrogen
5
5
4
3
3
9
0
4
4
9
2
6
1
1
2
5
4
5
8
2
5
3
4
2
7
1
3
3
7
1
7
12
5
8
6
10
6
9
7

24
Lanjutan Lampiran 3
Protein

MAPK

NFkB1

NFkB2

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-8.51
-7.96
-7.11
-8.91
-7.74
-8.26
-7.34
-4.84
-6.85
-6.71
-7.67
-8.15
-8.90
-5.51
-5.42
-5.49
-6.77
-4.35
-4.22
-5.78
-3.75
-4.98
-4.24
-4.40
-5.00
-5.42
-7.10
-7.18
-6.14
-7.62
-5.18
-4.90
-5.96
-5.33
-5.32
-4.45
-5.18
-4.92
-5.82

KInhibisi
0.57
1.45
6.10
0.29
2.10
0.87
4.14
281.91
9.46
11.98
2.37
1.05
0.30
90.93
105.85
94.05
10.83
644.90
803.24
57.63
1776.50
222.55
776.56
592.68
215.16
105.85
6.20
5.42
31.38
2.58
158.76
254.74
42.52
123.23
125.33
544.69
158.76
246.28
53.87

∑Interaksi
Hidrogen
8
6
9
9
11
9
2
9
5
9
3
5
8
4
3
5
5
3
8
3
6
6
5
4
6
3
4
3
6
5
4
9
3
7
5
6
4
7
4

25
Lanjutan Lampiran 3
Protein

PI3K

Rel B

VEGF

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-8.62
-9.28
-6.75
-8.61
-7.01
-8.43
-8.26
-4.52
-6.14
-6.86
-5.74
-5.89
-7.25
-8.15
-8.29
-5.68
-7.56
-6.48
-6.22
-7.17
-4.43
-6.49
-5.51
-5.27
-5.46
-6.76
-6.93
-7.49
-6.63
-7.09
-4.16
-5.61
-6.11
-4.72
-5.76
-5.54
-4.93
-5.90
-6.00

KInhibisi
0.48
0.16
11.20
0.48
7.22
0.66
0.87
483.96
31.38
9.30
61.66
47.86
4.81
1.05
0.83
68.23
2.85
17.67
27.41
5.51
563.40
17.37
90.93
136.37
98.94
11.01
8.26
3.21
13.72
6.31
888.89
76.80
33.01
345.24
59.61
86.44
242.16
47.06
39.75

∑Interaksi
Hidrogen
7
5
9
5
8
10
6
8
8
6
3
10
3
4
3
3
2
4
7
3
5
5
4
3
5
3
3
4
8
2
4
7
4
6
5
3
3
7
3

26
Lampiran 4 Hasil docking protein-ligan secara kaku
Protein

AKT

Bcl-W

Bcl-xL

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-6.95
-6.44
-6.88
-6.18
-4.92
-4.50
-6.76
-4.71
-6.00
2.92
-5.43
-5.78
-6.67
-7.16
-7.19
-5.96
-8.35
-3.49
-2.60
-6.37
-4.56
-6.11
-2.04
-3.44
-5.49
-6.58
-8.19
-7.54
-5.23
-8.79
-7.33
-3.38
-6.61
-4.89
-6.58
-3.79
-5.81
-6.26
-6.92

KInhibisi
7.99
18.91
8.99
29.33
246.28
500.58
11.01
351.12
39.75
1.39x108
104.08
57.63
12.82
5.60
5.33
42.52
0.75
2755.89
1.24x104
21.28
452.35
33.01
3.19x104
2998.71
94.05
14.92
0.98
2.95
145.90
0.36
4.21
3318.49
14.19
259.08
14.92
1660.45
54.78
25.62
8.40

∑Ikatan
Hidrogen
3
1
6
2
2
9
3
7
5
2
3
4
1
1
1
2
3
0
1
1
2
1
2
0
2
0
4
2
0
2
4
4
5
5
4
3
4
3
4

27
Lanjutan Lampiran 4
Protein

Cyclin D

Hsp27

Hsp70

Ligan
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida
Asam Maslinik
Asam Ursolat
Brusein D
Celastrol
Kurkumin
Epigalokatekin-3-galat
Eriokaliksin B
Gemsitabin
Genistein
Ginsenosida Rh2
Kapsaisin
Kuarsetin
Triptolida

ΔG
(kkal/mol)
-6.08
-6.60
-4.68
-8.1