14
interaksi elektrostatik protein bermuatan negatif. Menurut Radifat
et al.
2013, dengan melakukan filtrasi pada pose yang berikatan hidrogen dengan Asp351,
kualitas protokol penapisan pada reseptor REα dapat ditingkatkan.
Bit arrays
dari pose penambatan dibandingkan dengan standar dan diperiksa kesamaannya menggunakan Tanimoto
coefficient protein-ligand interaction fingerprinting
Tc-PLIF. Nilai Tc-PLIF berkisar antara 0,000 sampai 1,000, dengan nilai 0,000 menandakan bahwa tidak ada kemiripan, dan nilai 1,000
menandakan bahwa IFP pose penambatan antara ligan dengan standar identik. Nilai Tc-PLIF untuk ligan aktif lebih besar sama dengan 0,600 Marcou dan
Rognan, 2006.
G. Landasan Teori
Kanker payudara merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh pertumbuhan sel abnormal yang membelah secara terus menerus. Umumnya
penyebab terjadinya kanker payudara adalah adanya overekspresi REα pada epitel
payudara. Salah satu senyawa alam yang telah terbukti baik secara
in vitro
maupun
in vivo
dapat bersifat sebagai antikanker yaitu genistein yang termasuk dalam golongan isoflavon. Genistein diketahui dapat berinteraksi dengan beberapa target
biokimia dalam sel tubuh, seperti REα. Dengan menggunakan perangkat lunak
PyPLIF dan protokol yang telah divalidasi oleh Radifar
et al
. 2013 dilakukan simulasi penambatan genistein pada
REα dan mengidentifikasi pose ikatan antara REα dengan genistein.
15
H. Hipotesis
1. Genistein merupakan ligan bagi REα secara
in silico
menurut protokol penapisan yang dikembangkan Radifar
et al.
2013. 2.
Pose genistein di dalam kantung ikatan REα dapat diidentifikasi.
16
BAB III METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian yang berjudul “Simulasi Penambatan Molekuler Genistein
pada Reseptor Estrogen Alf a” termasuk penelitian komputasi eksperimental yang
terdapat intervensi terhadap variabel yang dilakukan dengan bantuan komputer.
B. Variabel Penelitian
1. Variabel Penelitian
a. Variabel Utama
1 Variabel bebas
: Protokol penambatan. 2
Variabel tergantung : Nilai Tc-PLIF, ChemPLP dan pose genistein di dalam kantung ikatan
REα. b.
Variabel Pengacau 1
Variabel pengacau terkendali
a
Spesifikasi perangkat keras komputasi dan versi perangkat lunak.
2
Variabel pengacau tak terkendali
a
Sifat algoritma penambatan molekuler yang stokastik. C.
Definisi Operasional
1. Protokol penelitian: Algoritma yang digunakan oleh Anita
et al.
2012 dan telah direvalidasi oleh Radifar
et al.
2013. 2.
Pose genistein : Pose genistein di dalam kantung ikatan
REα yang dipilih secara obyektif kuantitatif berdasarkan nilai Tc-PLIF
danatau ChemPLP.
17
3.
Filter
: Penyaringan pose ligan yang mempunyai interaksi hidrogen dengan Asp351.
D. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan yang digunakan dalam penelitian
a. Protokol yang telah dikembangkan oleh Anita
et al
. 2012 dan divalidasi kembali oleh Radifar
et al.
2013. b.
Struktur
co-crystal
dari REα didapatkan dari PDB code: 3ERT
c. Struktur tiga dimensi genistein didapatkan dari zinc.docking.org,
dengan kode: ZINC188253300 d.
Docking Software
PLANTS 1.2 Korb
et al
., 2006 PyPLIF Radifar
et al
., 2013 untuk menilai kembali pose penambatan,
Open Babel
sebagai pustaka
fingerprinting open access
, PyMOL1.2 Lill dan Danielson, 2011 untuk menampilkan data, dan R 3.0.1. R Development Core
Team, 2013 untuk analisa statistik. 2.
Alat atau Instrumen Penelitian Server Laboratorium Virtual Fakultas Farmasi Universitas Sanata
Dharma pharcomp.usd HP Proliant ML110-67 dengan spesifikasi: CPU intel Xeon
®
E31220 3.10 GHz, RAM 8GB, dengan sistem operasi ubuntu 12.04, versi kernel 3.5.0-23-genetic. Visualisasi mode ikatan dilakukan
pada komputer dengan spesifikasi: CPU intel i3-2120 3.30 GHz, RAM 4GB, dengan sistem operasi ubuntu 12.04 versi kernel 3.5.0-23-genetic.
18
E. Tata Cara Penelitian
1. Pengunduhan
co-crystal
REα Pengunduhan dilakukan dari website PDB www.rcsb.org dengan
PDB code: 3ERT. 2.
Pengunduhan struktur genistein Struktur genistein diunduh dari ZINC zinc.docking.org dengan
kode: ZINC188253300 3.
Simulasi penambatan a.
Uji efektivitas genistein Uji efektivitas genistein dilakukan menggunakan protokol yang
dikembangkan oleh Anita
et al.
2012 dan validasi kembali oleh Radifar
et al.
2013 dengan 1.000 kali pengulangan. Protokol menggunakan PLANTS1.2 sebagai perangkat lunak simulasi penambatan dan PyPLIF
sebagai perangkat lunak IFP. Diambil nilai Tc-PLIF terbesar dari tiap penambatan pada pose yang memiliki interaksi hidrogen dengan Asp351.
Jika nilai Tc-PLIF terbesar muncul lebih dari satu, maka diambil pose dengan nilai ChemPLP yang lebih baik. Seluruh nilai Tc-PLIF dihitung
secara statistik dengan taraf kepercayaan 95 bahwa nilai Tc-PLIF tidak kurang dari 0,600 dengan menggunakan perangkat lunak R 3.0.1.
b. Elusidasi pose ikatan
Elusidasi pose ikatan genistein dengan REα dilakukan dengan
menggunakan protokol yang terpilih pada validasi internal. Validasi internal dilakukan sesuai dengan prosedur pengambilan keputusan
19
Gambar 3. Protokol yang terpilih, kemudian digunakan untuk mendapatkan pose dengan nilai ChemPLP terbaik sebagai pembanding
untuk menghitung nilai RMSD dari setiap pose genistein dengan REα.
Nilai RMSD setiap pose, dikelompokkan dengan menggunakan metode
k- means clustering
pada perangkat lunak R 3.0.1. Pose pada nilai RMSD median tiap kelompok dipilih sebagai pose representatif yang akan
divisualisasikan dengan perangkat lunak PyMOL1.2 untuk melihat mode ikatan genistein di dalam kantung ikatan
REα.
Gambar 3.
Flowchart
pengambilan keputusan penelitian