Docking Molecular Peluruhan Plak Lemak Pada Aterosklerosis Oleh Andrografolid Secara In Silico.
DOCKING MOLECULAR PELURUHAN PLAK LEMAK
PADA ATEROSKLEROSIS OLEH ANDROGRAFOLID
SECARA IN SILICO
SKRIPSI
MITSUE OKA
1208505014
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Docking
Molecular
Peluruhan
Plak
Lemak
pada
Aterosklerosis
oleh
Andrografolid secara In Silico” tepat pada waktunya.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
Skripsi ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan Skripsi ini.
3. Dosen Penguji Bapak I.G.Ngurah Agung Dewantara P., S.Farm., M.Sc.,
Apt.; Ibu Rini Noviyani, S.Si., M.Si., Apt.; Bapak A.A Gede Rai
iii
Yadnya Putra, S.Farm., M.Si., Apt. atas masukan dan saran yang
diberikan.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan Skripsi
ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Made Suasthi dan
Nyoman Ardika, Kakak Kadek Masakazu dan Putu Mieko, terima kasih
atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral
maupun material dalam penyusunan Skripsi ini.
8. Komang Alan Ariadi yang selalu memberi semangat, motivasi dan
sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini
9. Sahabat tercinta Mbok Gung “Rias Paramita”, Ucup “Ferianta Sari”,
Keme “Eka Fitri” dan Ine “Shaine” yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan Skripsi ini.
10. Sahabat tersayang Yuni Diantari, Cahya Rustina, Intan Elvina, Dwi
Oktaviani, Viona Claresta dan Suteng yang walaupun jauh tapi tetap
saling memberikan semangat
iv
11. Teman seperjuangan Ayu Sandra dan Novi serta keluarga besar
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat serta motivasi dalam penyusunan Skripsi ini.
12. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih belum sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................
xi
ABSTRAK ......................................................................................................
xii
ABSRACT ......................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
4
2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Ness)
4
2.1.1. Klasifikasi Tanaman .......................................................
4
2.1.2. Kandungan Kimia Sambiloto .........................................
5
2.2. Andrografolid ............................................................................
5
vi
2.3. Aterosklerosis ............................................................................
6
2.4. Docking Molecular ....................................................................
7
BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................
9
3.1. Rancangan Penelitian .................................................................
9
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
9
3.3. Bahan Penelitian ........................................................................
9
3.4. Alat Penelitian ............................................................................
9
3.5. Prosedur Penelitian ....................................................................
10
3.5.1. Optimasi Struktur 3D Andrografolid .............................
11
3.5.2. Preparasi Protein ............................................................
11
3.5.3. Validasi Metode Docking Molecular ..............................
11
3.5.4. Docking Andrografolid pada Protein Target ...................
12
3.5.5 Analisis Data ....................................................................
12
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
13
4.1. Optimasi Struktur 3 Dimensi Andrografolid ............................
13
4.2. Preparasi Protein .......................................................................
14
4.3. Validasi Metode Docking Molecular ........................................
15
4.4. Docking Andrografolid pada Protein Target dan Analisis Data
15
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
17
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
17
5.2. Saran ..........................................................................................
17
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
18
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman Sambiloto ...................................................................
4
Gambar 2.2 Struktur Kimia Andrografolid ...................................................
5
Gambar 4.1 Struktur 3 Dimensi Andrografolid Hasil Optimasi dengan Single
Point dan Geometry Optimization .............................................
14
Gambar 4.2 Interaksi antara Protein Target dan Native Ligand serta Protein
Target dan Andrografolid ..........................................................
viii
16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Struktur Protein, Rantai Protein dan Native Ligand dari Protein
Target .........................................................................................
21
Lampiran 2. Rancangan Penelitian ..................................................................
22
ix
DAFTAR SINGKATAN
EPC
: Endothelial Progenitor Cells
HDL
: High-density Lipoprotein
LDL
: Low-density Lipoprotein
PDB
: Protein data bank
PJK
: Penyakit Jantung Koroner
PPARα
: Peroxisome proliferator-activated receptors alpha
RMSD
: Root mean square distances
RTC
: Reverse Cholesterol Transport
SMC
: Smooth Muscle Cell
x
DAFTAR ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia
dengan senyawa lain
Docking Molecular
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar dua
molekul
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua
pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara
sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fibrofatty plague
: Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak
pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen
pembuluh darah
Geometri
: Ilmu mengenai bangun-bangun yang berhubungan dengan
titik, garis dan bidang.
In silico
: Pemodelan virtual komputer
Konformasi
: Suatu penataan ruang tertentu dari atom-atom dalam
molekul.
Ligan
: Suatu molekul yang berikatan pada reseptor
Makrofag
: Sel fagosit besar seri mononuclear yang ditemukan dalam
jaringan
Proliferasi
: Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru
Scoring
: Merupakan docking score hasil dengan perhitungan
scoring function yang menghitung energi interaksi
Sel busa
: Bentukan makrofag berisi LDL teroksidasi
xi
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan gangguan yang terjadi pada jantung dan
pembuluh darah. Pada tahun 2008, 30% kematian global disebabkan oleh penyakit
kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan salah satu patofisiologi yang dapat
menyebabkan penyakit kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan pengerasan
pada pembuluh darah yang disebabkan karena penumpukan simpanan lemak dan
substansi lainnya sehingga lumen pembuluh darah mengeras dan elastisitasnya
berkurang. Pengobatan aterosklerosis dapat dilakukan dengan peluruhan plak
lemak melalui proses RTC (reverse cholesterol transport). Docking molecular
merupakan suatu metode in silico yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
molecular suatu senyawa. Andrografolid merupakan kandungan utama yang
terdapat pada tanaman sambiloto (Andrographis paniculata). Andrografolid
dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis dengan
mekanisme peluruhan lemak.
Penelitian ini menggunakan metode docking molecular dengan beberapa
tahapan yang meliputi penyiapan database protein dan struktur 3 dimensi
andrografolid, optimasi senyawa uji struktur 3 dimensi andrografolid, preparasi
protein target, validasi metode docking dan docking molecular andrografolid pada
protein target, analisis afinitas ikatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa andrografolid memiliki aktivitas sebagai
antiaterosklerosis dengan mekanisme peluruhan plak aterosklerosis karena mampu
berikatan dengan protein target serta memiliki active site yang sama dengan native
ligand yang ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang terbentuk.
Kata Kunci: docking molecular, antiaterosklerosis, peluruhan plak, andrografolid,
RTC
xii
ABSTRACT
Cardiovascular disease is a disorder that occurs in the heart and blood
vessels. In 2008, 30% of global deaths caused by cardiovascular disease.
Atherosclerosis is one of the underlying pathophysiology of cardiovascular
disease. Atherosclerosis is hardening of the arteries that caused by accumulation
of fatty and the other substances that cause the lumen of the blood vessel harden
and lower the elasticity. Treatment of atherosclerosis can be done by plaque
regression mechanism through RTC process (reverse cholesterol transport).
Molecular docking is an in silico method that used to determine the molecular
activity of a compound. Andrographolide is the main compound in sambiloto
(Andrographis paniculata). Andrographolide was reported has an activity of
atherosclerosis. The aims on this study is to determine the activity of
andrografolide as an anti-atherossclerosis with fatty plaque regression mechanism.
This study uses molecular docking method with several stages which
includes the preparation of a database of protein and 3-dimensional structure of
andrographolide, optimization of andrografolide 3-dimensional structure,
preparation of targeted protein, validation of docking methods of docking and
docking molecular of andrographolide to targeted proteins, binding affinity
analysis.
The results showed that andrographolide has an activity as
antiatheroschlerosis with plaque ruptured mechanism, because it is able to bind to
targeted proteins and has the same active site with native ligand that shown by
hydrogen bonds formed.
Keyword:
molecular docking,
andrografolide, RTC
antiatheroschlerosis,
xiii
plaque
regression,
DOCKING MOLECULAR PELURUHAN PLAK LEMAK
PADA ATEROSKLEROSIS OLEH ANDROGRAFOLID
SECARA IN SILICO
SKRIPSI
MITSUE OKA
1208505014
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Docking
Molecular
Peluruhan
Plak
Lemak
pada
Aterosklerosis
oleh
Andrografolid secara In Silico” tepat pada waktunya.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
Skripsi ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan Skripsi ini.
3. Dosen Penguji Bapak I.G.Ngurah Agung Dewantara P., S.Farm., M.Sc.,
Apt.; Ibu Rini Noviyani, S.Si., M.Si., Apt.; Bapak A.A Gede Rai
iii
Yadnya Putra, S.Farm., M.Si., Apt. atas masukan dan saran yang
diberikan.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan Skripsi
ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Made Suasthi dan
Nyoman Ardika, Kakak Kadek Masakazu dan Putu Mieko, terima kasih
atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral
maupun material dalam penyusunan Skripsi ini.
8. Komang Alan Ariadi yang selalu memberi semangat, motivasi dan
sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini
9. Sahabat tercinta Mbok Gung “Rias Paramita”, Ucup “Ferianta Sari”,
Keme “Eka Fitri” dan Ine “Shaine” yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan Skripsi ini.
10. Sahabat tersayang Yuni Diantari, Cahya Rustina, Intan Elvina, Dwi
Oktaviani, Viona Claresta dan Suteng yang walaupun jauh tapi tetap
saling memberikan semangat
iv
11. Teman seperjuangan Ayu Sandra dan Novi serta keluarga besar
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat serta motivasi dalam penyusunan Skripsi ini.
12. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih belum sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................
xi
ABSTRAK ......................................................................................................
xii
ABSRACT ......................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
4
2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Ness)
4
2.1.1. Klasifikasi Tanaman .......................................................
4
2.1.2. Kandungan Kimia Sambiloto .........................................
5
2.2. Andrografolid ............................................................................
5
vi
2.3. Aterosklerosis ............................................................................
6
2.4. Docking Molecular ....................................................................
7
BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................
9
3.1. Rancangan Penelitian .................................................................
9
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
9
3.3. Bahan Penelitian ........................................................................
9
3.4. Alat Penelitian ............................................................................
9
3.5. Prosedur Penelitian ....................................................................
10
3.5.1. Optimasi Struktur 3D Andrografolid .............................
11
3.5.2. Preparasi Protein ............................................................
11
3.5.3. Validasi Metode Docking Molecular ..............................
11
3.5.4. Docking Andrografolid pada Protein Target ...................
12
3.5.5 Analisis Data ....................................................................
12
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
13
4.1. Optimasi Struktur 3 Dimensi Andrografolid ............................
13
4.2. Preparasi Protein .......................................................................
14
4.3. Validasi Metode Docking Molecular ........................................
15
4.4. Docking Andrografolid pada Protein Target dan Analisis Data
15
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
17
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
17
5.2. Saran ..........................................................................................
17
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
18
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman Sambiloto ...................................................................
4
Gambar 2.2 Struktur Kimia Andrografolid ...................................................
5
Gambar 4.1 Struktur 3 Dimensi Andrografolid Hasil Optimasi dengan Single
Point dan Geometry Optimization .............................................
14
Gambar 4.2 Interaksi antara Protein Target dan Native Ligand serta Protein
Target dan Andrografolid ..........................................................
viii
16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Struktur Protein, Rantai Protein dan Native Ligand dari Protein
Target .........................................................................................
21
Lampiran 2. Rancangan Penelitian ..................................................................
22
ix
DAFTAR SINGKATAN
EPC
: Endothelial Progenitor Cells
HDL
: High-density Lipoprotein
LDL
: Low-density Lipoprotein
PDB
: Protein data bank
PJK
: Penyakit Jantung Koroner
PPARα
: Peroxisome proliferator-activated receptors alpha
RMSD
: Root mean square distances
RTC
: Reverse Cholesterol Transport
SMC
: Smooth Muscle Cell
x
DAFTAR ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia
dengan senyawa lain
Docking Molecular
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar dua
molekul
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua
pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara
sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fibrofatty plague
: Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak
pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen
pembuluh darah
Geometri
: Ilmu mengenai bangun-bangun yang berhubungan dengan
titik, garis dan bidang.
In silico
: Pemodelan virtual komputer
Konformasi
: Suatu penataan ruang tertentu dari atom-atom dalam
molekul.
Ligan
: Suatu molekul yang berikatan pada reseptor
Makrofag
: Sel fagosit besar seri mononuclear yang ditemukan dalam
jaringan
Proliferasi
: Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru
Scoring
: Merupakan docking score hasil dengan perhitungan
scoring function yang menghitung energi interaksi
Sel busa
: Bentukan makrofag berisi LDL teroksidasi
xi
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan gangguan yang terjadi pada jantung dan
pembuluh darah. Pada tahun 2008, 30% kematian global disebabkan oleh penyakit
kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan salah satu patofisiologi yang dapat
menyebabkan penyakit kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan pengerasan
pada pembuluh darah yang disebabkan karena penumpukan simpanan lemak dan
substansi lainnya sehingga lumen pembuluh darah mengeras dan elastisitasnya
berkurang. Pengobatan aterosklerosis dapat dilakukan dengan peluruhan plak
lemak melalui proses RTC (reverse cholesterol transport). Docking molecular
merupakan suatu metode in silico yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
molecular suatu senyawa. Andrografolid merupakan kandungan utama yang
terdapat pada tanaman sambiloto (Andrographis paniculata). Andrografolid
dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis dengan
mekanisme peluruhan lemak.
Penelitian ini menggunakan metode docking molecular dengan beberapa
tahapan yang meliputi penyiapan database protein dan struktur 3 dimensi
andrografolid, optimasi senyawa uji struktur 3 dimensi andrografolid, preparasi
protein target, validasi metode docking dan docking molecular andrografolid pada
protein target, analisis afinitas ikatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa andrografolid memiliki aktivitas sebagai
antiaterosklerosis dengan mekanisme peluruhan plak aterosklerosis karena mampu
berikatan dengan protein target serta memiliki active site yang sama dengan native
ligand yang ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang terbentuk.
Kata Kunci: docking molecular, antiaterosklerosis, peluruhan plak, andrografolid,
RTC
xii
ABSTRACT
Cardiovascular disease is a disorder that occurs in the heart and blood
vessels. In 2008, 30% of global deaths caused by cardiovascular disease.
Atherosclerosis is one of the underlying pathophysiology of cardiovascular
disease. Atherosclerosis is hardening of the arteries that caused by accumulation
of fatty and the other substances that cause the lumen of the blood vessel harden
and lower the elasticity. Treatment of atherosclerosis can be done by plaque
regression mechanism through RTC process (reverse cholesterol transport).
Molecular docking is an in silico method that used to determine the molecular
activity of a compound. Andrographolide is the main compound in sambiloto
(Andrographis paniculata). Andrographolide was reported has an activity of
atherosclerosis. The aims on this study is to determine the activity of
andrografolide as an anti-atherossclerosis with fatty plaque regression mechanism.
This study uses molecular docking method with several stages which
includes the preparation of a database of protein and 3-dimensional structure of
andrographolide, optimization of andrografolide 3-dimensional structure,
preparation of targeted protein, validation of docking methods of docking and
docking molecular of andrographolide to targeted proteins, binding affinity
analysis.
The results showed that andrographolide has an activity as
antiatheroschlerosis with plaque ruptured mechanism, because it is able to bind to
targeted proteins and has the same active site with native ligand that shown by
hydrogen bonds formed.
Keyword:
molecular docking,
andrografolide, RTC
antiatheroschlerosis,
xiii
plaque
regression,
DOCKING MOLECULAR PELURUHAN PLAK LEMAK
PADA ATEROSKLEROSIS OLEH ANDROGRAFOLID
SECARA IN SILICO
SKRIPSI
MITSUE OKA
1208505014
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Docking
Molecular
Peluruhan
Plak
Lemak
pada
Aterosklerosis
oleh
Andrografolid secara In Silico” tepat pada waktunya.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
Skripsi ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan Skripsi ini.
3. Dosen Penguji Bapak I.G.Ngurah Agung Dewantara P., S.Farm., M.Sc.,
Apt.; Ibu Rini Noviyani, S.Si., M.Si., Apt.; Bapak A.A Gede Rai
iii
Yadnya Putra, S.Farm., M.Si., Apt. atas masukan dan saran yang
diberikan.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan Skripsi
ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Made Suasthi dan
Nyoman Ardika, Kakak Kadek Masakazu dan Putu Mieko, terima kasih
atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral
maupun material dalam penyusunan Skripsi ini.
8. Komang Alan Ariadi yang selalu memberi semangat, motivasi dan
sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini
9. Sahabat tercinta Mbok Gung “Rias Paramita”, Ucup “Ferianta Sari”,
Keme “Eka Fitri” dan Ine “Shaine” yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan Skripsi ini.
10. Sahabat tersayang Yuni Diantari, Cahya Rustina, Intan Elvina, Dwi
Oktaviani, Viona Claresta dan Suteng yang walaupun jauh tapi tetap
saling memberikan semangat
iv
11. Teman seperjuangan Ayu Sandra dan Novi serta keluarga besar
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat serta motivasi dalam penyusunan Skripsi ini.
12. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih belum sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................
xi
ABSTRAK ......................................................................................................
xii
ABSRACT ......................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
4
2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Ness)
4
2.1.1. Klasifikasi Tanaman .......................................................
4
2.1.2. Kandungan Kimia Sambiloto .........................................
5
2.2. Andrografolid ............................................................................
5
vi
2.3. Aterosklerosis ............................................................................
6
2.4. Docking Molecular ....................................................................
7
BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................
9
3.1. Rancangan Penelitian .................................................................
9
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
9
3.3. Bahan Penelitian ........................................................................
9
3.4. Alat Penelitian ............................................................................
9
3.5. Prosedur Penelitian ....................................................................
10
3.5.1. Optimasi Struktur 3D Andrografolid .............................
11
3.5.2. Preparasi Protein ............................................................
11
3.5.3. Validasi Metode Docking Molecular ..............................
11
3.5.4. Docking Andrografolid pada Protein Target ...................
12
3.5.5 Analisis Data ....................................................................
12
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
13
4.1. Optimasi Struktur 3 Dimensi Andrografolid ............................
13
4.2. Preparasi Protein .......................................................................
14
4.3. Validasi Metode Docking Molecular ........................................
15
4.4. Docking Andrografolid pada Protein Target dan Analisis Data
15
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
17
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
17
5.2. Saran ..........................................................................................
17
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
18
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman Sambiloto ...................................................................
4
Gambar 2.2 Struktur Kimia Andrografolid ...................................................
5
Gambar 4.1 Struktur 3 Dimensi Andrografolid Hasil Optimasi dengan Single
Point dan Geometry Optimization .............................................
14
Gambar 4.2 Interaksi antara Protein Target dan Native Ligand serta Protein
Target dan Andrografolid ..........................................................
viii
16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Struktur Protein, Rantai Protein dan Native Ligand dari Protein
Target .........................................................................................
21
Lampiran 2. Rancangan Penelitian ..................................................................
22
ix
DAFTAR SINGKATAN
EPC
: Endothelial Progenitor Cells
HDL
: High-density Lipoprotein
LDL
: Low-density Lipoprotein
PDB
: Protein data bank
PJK
: Penyakit Jantung Koroner
PPARα
: Peroxisome proliferator-activated receptors alpha
RMSD
: Root mean square distances
RTC
: Reverse Cholesterol Transport
SMC
: Smooth Muscle Cell
x
DAFTAR ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia
dengan senyawa lain
Docking Molecular
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar dua
molekul
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua
pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara
sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fibrofatty plague
: Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak
pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen
pembuluh darah
Geometri
: Ilmu mengenai bangun-bangun yang berhubungan dengan
titik, garis dan bidang.
In silico
: Pemodelan virtual komputer
Konformasi
: Suatu penataan ruang tertentu dari atom-atom dalam
molekul.
Ligan
: Suatu molekul yang berikatan pada reseptor
Makrofag
: Sel fagosit besar seri mononuclear yang ditemukan dalam
jaringan
Proliferasi
: Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru
Scoring
: Merupakan docking score hasil dengan perhitungan
scoring function yang menghitung energi interaksi
Sel busa
: Bentukan makrofag berisi LDL teroksidasi
xi
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan gangguan yang terjadi pada jantung dan
pembuluh darah. Pada tahun 2008, 30% kematian global disebabkan oleh penyakit
kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan salah satu patofisiologi yang dapat
menyebabkan penyakit kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan pengerasan
pada pembuluh darah yang disebabkan karena penumpukan simpanan lemak dan
substansi lainnya sehingga lumen pembuluh darah mengeras dan elastisitasnya
berkurang. Pengobatan aterosklerosis dapat dilakukan dengan peluruhan plak
lemak melalui proses RTC (reverse cholesterol transport). Docking molecular
merupakan suatu metode in silico yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
molecular suatu senyawa. Andrografolid merupakan kandungan utama yang
terdapat pada tanaman sambiloto (Andrographis paniculata). Andrografolid
dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis dengan
mekanisme peluruhan lemak.
Penelitian ini menggunakan metode docking molecular dengan beberapa
tahapan yang meliputi penyiapan database protein dan struktur 3 dimensi
andrografolid, optimasi senyawa uji struktur 3 dimensi andrografolid, preparasi
protein target, validasi metode docking dan docking molecular andrografolid pada
protein target, analisis afinitas ikatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa andrografolid memiliki aktivitas sebagai
antiaterosklerosis dengan mekanisme peluruhan plak aterosklerosis karena mampu
berikatan dengan protein target serta memiliki active site yang sama dengan native
ligand yang ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang terbentuk.
Kata Kunci: docking molecular, antiaterosklerosis, peluruhan plak, andrografolid,
RTC
xii
ABSTRACT
Cardiovascular disease is a disorder that occurs in the heart and blood
vessels. In 2008, 30% of global deaths caused by cardiovascular disease.
Atherosclerosis is one of the underlying pathophysiology of cardiovascular
disease. Atherosclerosis is hardening of the arteries that caused by accumulation
of fatty and the other substances that cause the lumen of the blood vessel harden
and lower the elasticity. Treatment of atherosclerosis can be done by plaque
regression mechanism through RTC process (reverse cholesterol transport).
Molecular docking is an in silico method that used to determine the molecular
activity of a compound. Andrographolide is the main compound in sambiloto
(Andrographis paniculata). Andrographolide was reported has an activity of
atherosclerosis. The aims on this study is to determine the activity of
andrografolide as an anti-atherossclerosis with fatty plaque regression mechanism.
This study uses molecular docking method with several stages which
includes the preparation of a database of protein and 3-dimensional structure of
andrographolide, optimization of andrografolide 3-dimensional structure,
preparation of targeted protein, validation of docking methods of docking and
docking molecular of andrographolide to targeted proteins, binding affinity
analysis.
The results showed that andrographolide has an activity as
antiatheroschlerosis with plaque ruptured mechanism, because it is able to bind to
targeted proteins and has the same active site with native ligand that shown by
hydrogen bonds formed.
Keyword:
molecular docking,
andrografolide, RTC
antiatheroschlerosis,
xiii
plaque
regression,
PADA ATEROSKLEROSIS OLEH ANDROGRAFOLID
SECARA IN SILICO
SKRIPSI
MITSUE OKA
1208505014
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Docking
Molecular
Peluruhan
Plak
Lemak
pada
Aterosklerosis
oleh
Andrografolid secara In Silico” tepat pada waktunya.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
Skripsi ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan Skripsi ini.
3. Dosen Penguji Bapak I.G.Ngurah Agung Dewantara P., S.Farm., M.Sc.,
Apt.; Ibu Rini Noviyani, S.Si., M.Si., Apt.; Bapak A.A Gede Rai
iii
Yadnya Putra, S.Farm., M.Si., Apt. atas masukan dan saran yang
diberikan.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan Skripsi
ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Made Suasthi dan
Nyoman Ardika, Kakak Kadek Masakazu dan Putu Mieko, terima kasih
atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral
maupun material dalam penyusunan Skripsi ini.
8. Komang Alan Ariadi yang selalu memberi semangat, motivasi dan
sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini
9. Sahabat tercinta Mbok Gung “Rias Paramita”, Ucup “Ferianta Sari”,
Keme “Eka Fitri” dan Ine “Shaine” yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan Skripsi ini.
10. Sahabat tersayang Yuni Diantari, Cahya Rustina, Intan Elvina, Dwi
Oktaviani, Viona Claresta dan Suteng yang walaupun jauh tapi tetap
saling memberikan semangat
iv
11. Teman seperjuangan Ayu Sandra dan Novi serta keluarga besar
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat serta motivasi dalam penyusunan Skripsi ini.
12. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih belum sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................
xi
ABSTRAK ......................................................................................................
xii
ABSRACT ......................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
4
2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Ness)
4
2.1.1. Klasifikasi Tanaman .......................................................
4
2.1.2. Kandungan Kimia Sambiloto .........................................
5
2.2. Andrografolid ............................................................................
5
vi
2.3. Aterosklerosis ............................................................................
6
2.4. Docking Molecular ....................................................................
7
BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................
9
3.1. Rancangan Penelitian .................................................................
9
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
9
3.3. Bahan Penelitian ........................................................................
9
3.4. Alat Penelitian ............................................................................
9
3.5. Prosedur Penelitian ....................................................................
10
3.5.1. Optimasi Struktur 3D Andrografolid .............................
11
3.5.2. Preparasi Protein ............................................................
11
3.5.3. Validasi Metode Docking Molecular ..............................
11
3.5.4. Docking Andrografolid pada Protein Target ...................
12
3.5.5 Analisis Data ....................................................................
12
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
13
4.1. Optimasi Struktur 3 Dimensi Andrografolid ............................
13
4.2. Preparasi Protein .......................................................................
14
4.3. Validasi Metode Docking Molecular ........................................
15
4.4. Docking Andrografolid pada Protein Target dan Analisis Data
15
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
17
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
17
5.2. Saran ..........................................................................................
17
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
18
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman Sambiloto ...................................................................
4
Gambar 2.2 Struktur Kimia Andrografolid ...................................................
5
Gambar 4.1 Struktur 3 Dimensi Andrografolid Hasil Optimasi dengan Single
Point dan Geometry Optimization .............................................
14
Gambar 4.2 Interaksi antara Protein Target dan Native Ligand serta Protein
Target dan Andrografolid ..........................................................
viii
16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Struktur Protein, Rantai Protein dan Native Ligand dari Protein
Target .........................................................................................
21
Lampiran 2. Rancangan Penelitian ..................................................................
22
ix
DAFTAR SINGKATAN
EPC
: Endothelial Progenitor Cells
HDL
: High-density Lipoprotein
LDL
: Low-density Lipoprotein
PDB
: Protein data bank
PJK
: Penyakit Jantung Koroner
PPARα
: Peroxisome proliferator-activated receptors alpha
RMSD
: Root mean square distances
RTC
: Reverse Cholesterol Transport
SMC
: Smooth Muscle Cell
x
DAFTAR ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia
dengan senyawa lain
Docking Molecular
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar dua
molekul
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua
pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara
sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fibrofatty plague
: Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak
pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen
pembuluh darah
Geometri
: Ilmu mengenai bangun-bangun yang berhubungan dengan
titik, garis dan bidang.
In silico
: Pemodelan virtual komputer
Konformasi
: Suatu penataan ruang tertentu dari atom-atom dalam
molekul.
Ligan
: Suatu molekul yang berikatan pada reseptor
Makrofag
: Sel fagosit besar seri mononuclear yang ditemukan dalam
jaringan
Proliferasi
: Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru
Scoring
: Merupakan docking score hasil dengan perhitungan
scoring function yang menghitung energi interaksi
Sel busa
: Bentukan makrofag berisi LDL teroksidasi
xi
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan gangguan yang terjadi pada jantung dan
pembuluh darah. Pada tahun 2008, 30% kematian global disebabkan oleh penyakit
kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan salah satu patofisiologi yang dapat
menyebabkan penyakit kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan pengerasan
pada pembuluh darah yang disebabkan karena penumpukan simpanan lemak dan
substansi lainnya sehingga lumen pembuluh darah mengeras dan elastisitasnya
berkurang. Pengobatan aterosklerosis dapat dilakukan dengan peluruhan plak
lemak melalui proses RTC (reverse cholesterol transport). Docking molecular
merupakan suatu metode in silico yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
molecular suatu senyawa. Andrografolid merupakan kandungan utama yang
terdapat pada tanaman sambiloto (Andrographis paniculata). Andrografolid
dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis dengan
mekanisme peluruhan lemak.
Penelitian ini menggunakan metode docking molecular dengan beberapa
tahapan yang meliputi penyiapan database protein dan struktur 3 dimensi
andrografolid, optimasi senyawa uji struktur 3 dimensi andrografolid, preparasi
protein target, validasi metode docking dan docking molecular andrografolid pada
protein target, analisis afinitas ikatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa andrografolid memiliki aktivitas sebagai
antiaterosklerosis dengan mekanisme peluruhan plak aterosklerosis karena mampu
berikatan dengan protein target serta memiliki active site yang sama dengan native
ligand yang ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang terbentuk.
Kata Kunci: docking molecular, antiaterosklerosis, peluruhan plak, andrografolid,
RTC
xii
ABSTRACT
Cardiovascular disease is a disorder that occurs in the heart and blood
vessels. In 2008, 30% of global deaths caused by cardiovascular disease.
Atherosclerosis is one of the underlying pathophysiology of cardiovascular
disease. Atherosclerosis is hardening of the arteries that caused by accumulation
of fatty and the other substances that cause the lumen of the blood vessel harden
and lower the elasticity. Treatment of atherosclerosis can be done by plaque
regression mechanism through RTC process (reverse cholesterol transport).
Molecular docking is an in silico method that used to determine the molecular
activity of a compound. Andrographolide is the main compound in sambiloto
(Andrographis paniculata). Andrographolide was reported has an activity of
atherosclerosis. The aims on this study is to determine the activity of
andrografolide as an anti-atherossclerosis with fatty plaque regression mechanism.
This study uses molecular docking method with several stages which
includes the preparation of a database of protein and 3-dimensional structure of
andrographolide, optimization of andrografolide 3-dimensional structure,
preparation of targeted protein, validation of docking methods of docking and
docking molecular of andrographolide to targeted proteins, binding affinity
analysis.
The results showed that andrographolide has an activity as
antiatheroschlerosis with plaque ruptured mechanism, because it is able to bind to
targeted proteins and has the same active site with native ligand that shown by
hydrogen bonds formed.
Keyword:
molecular docking,
andrografolide, RTC
antiatheroschlerosis,
xiii
plaque
regression,
DOCKING MOLECULAR PELURUHAN PLAK LEMAK
PADA ATEROSKLEROSIS OLEH ANDROGRAFOLID
SECARA IN SILICO
SKRIPSI
MITSUE OKA
1208505014
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Docking
Molecular
Peluruhan
Plak
Lemak
pada
Aterosklerosis
oleh
Andrografolid secara In Silico” tepat pada waktunya.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
Skripsi ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan Skripsi ini.
3. Dosen Penguji Bapak I.G.Ngurah Agung Dewantara P., S.Farm., M.Sc.,
Apt.; Ibu Rini Noviyani, S.Si., M.Si., Apt.; Bapak A.A Gede Rai
iii
Yadnya Putra, S.Farm., M.Si., Apt. atas masukan dan saran yang
diberikan.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan Skripsi
ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Made Suasthi dan
Nyoman Ardika, Kakak Kadek Masakazu dan Putu Mieko, terima kasih
atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral
maupun material dalam penyusunan Skripsi ini.
8. Komang Alan Ariadi yang selalu memberi semangat, motivasi dan
sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini
9. Sahabat tercinta Mbok Gung “Rias Paramita”, Ucup “Ferianta Sari”,
Keme “Eka Fitri” dan Ine “Shaine” yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan Skripsi ini.
10. Sahabat tersayang Yuni Diantari, Cahya Rustina, Intan Elvina, Dwi
Oktaviani, Viona Claresta dan Suteng yang walaupun jauh tapi tetap
saling memberikan semangat
iv
11. Teman seperjuangan Ayu Sandra dan Novi serta keluarga besar
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat serta motivasi dalam penyusunan Skripsi ini.
12. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih belum sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................
xi
ABSTRAK ......................................................................................................
xii
ABSRACT ......................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
4
2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Ness)
4
2.1.1. Klasifikasi Tanaman .......................................................
4
2.1.2. Kandungan Kimia Sambiloto .........................................
5
2.2. Andrografolid ............................................................................
5
vi
2.3. Aterosklerosis ............................................................................
6
2.4. Docking Molecular ....................................................................
7
BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................
9
3.1. Rancangan Penelitian .................................................................
9
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
9
3.3. Bahan Penelitian ........................................................................
9
3.4. Alat Penelitian ............................................................................
9
3.5. Prosedur Penelitian ....................................................................
10
3.5.1. Optimasi Struktur 3D Andrografolid .............................
11
3.5.2. Preparasi Protein ............................................................
11
3.5.3. Validasi Metode Docking Molecular ..............................
11
3.5.4. Docking Andrografolid pada Protein Target ...................
12
3.5.5 Analisis Data ....................................................................
12
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
13
4.1. Optimasi Struktur 3 Dimensi Andrografolid ............................
13
4.2. Preparasi Protein .......................................................................
14
4.3. Validasi Metode Docking Molecular ........................................
15
4.4. Docking Andrografolid pada Protein Target dan Analisis Data
15
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
17
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
17
5.2. Saran ..........................................................................................
17
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
18
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman Sambiloto ...................................................................
4
Gambar 2.2 Struktur Kimia Andrografolid ...................................................
5
Gambar 4.1 Struktur 3 Dimensi Andrografolid Hasil Optimasi dengan Single
Point dan Geometry Optimization .............................................
14
Gambar 4.2 Interaksi antara Protein Target dan Native Ligand serta Protein
Target dan Andrografolid ..........................................................
viii
16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Struktur Protein, Rantai Protein dan Native Ligand dari Protein
Target .........................................................................................
21
Lampiran 2. Rancangan Penelitian ..................................................................
22
ix
DAFTAR SINGKATAN
EPC
: Endothelial Progenitor Cells
HDL
: High-density Lipoprotein
LDL
: Low-density Lipoprotein
PDB
: Protein data bank
PJK
: Penyakit Jantung Koroner
PPARα
: Peroxisome proliferator-activated receptors alpha
RMSD
: Root mean square distances
RTC
: Reverse Cholesterol Transport
SMC
: Smooth Muscle Cell
x
DAFTAR ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia
dengan senyawa lain
Docking Molecular
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar dua
molekul
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua
pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara
sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fibrofatty plague
: Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak
pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen
pembuluh darah
Geometri
: Ilmu mengenai bangun-bangun yang berhubungan dengan
titik, garis dan bidang.
In silico
: Pemodelan virtual komputer
Konformasi
: Suatu penataan ruang tertentu dari atom-atom dalam
molekul.
Ligan
: Suatu molekul yang berikatan pada reseptor
Makrofag
: Sel fagosit besar seri mononuclear yang ditemukan dalam
jaringan
Proliferasi
: Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru
Scoring
: Merupakan docking score hasil dengan perhitungan
scoring function yang menghitung energi interaksi
Sel busa
: Bentukan makrofag berisi LDL teroksidasi
xi
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan gangguan yang terjadi pada jantung dan
pembuluh darah. Pada tahun 2008, 30% kematian global disebabkan oleh penyakit
kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan salah satu patofisiologi yang dapat
menyebabkan penyakit kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan pengerasan
pada pembuluh darah yang disebabkan karena penumpukan simpanan lemak dan
substansi lainnya sehingga lumen pembuluh darah mengeras dan elastisitasnya
berkurang. Pengobatan aterosklerosis dapat dilakukan dengan peluruhan plak
lemak melalui proses RTC (reverse cholesterol transport). Docking molecular
merupakan suatu metode in silico yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
molecular suatu senyawa. Andrografolid merupakan kandungan utama yang
terdapat pada tanaman sambiloto (Andrographis paniculata). Andrografolid
dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis dengan
mekanisme peluruhan lemak.
Penelitian ini menggunakan metode docking molecular dengan beberapa
tahapan yang meliputi penyiapan database protein dan struktur 3 dimensi
andrografolid, optimasi senyawa uji struktur 3 dimensi andrografolid, preparasi
protein target, validasi metode docking dan docking molecular andrografolid pada
protein target, analisis afinitas ikatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa andrografolid memiliki aktivitas sebagai
antiaterosklerosis dengan mekanisme peluruhan plak aterosklerosis karena mampu
berikatan dengan protein target serta memiliki active site yang sama dengan native
ligand yang ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang terbentuk.
Kata Kunci: docking molecular, antiaterosklerosis, peluruhan plak, andrografolid,
RTC
xii
ABSTRACT
Cardiovascular disease is a disorder that occurs in the heart and blood
vessels. In 2008, 30% of global deaths caused by cardiovascular disease.
Atherosclerosis is one of the underlying pathophysiology of cardiovascular
disease. Atherosclerosis is hardening of the arteries that caused by accumulation
of fatty and the other substances that cause the lumen of the blood vessel harden
and lower the elasticity. Treatment of atherosclerosis can be done by plaque
regression mechanism through RTC process (reverse cholesterol transport).
Molecular docking is an in silico method that used to determine the molecular
activity of a compound. Andrographolide is the main compound in sambiloto
(Andrographis paniculata). Andrographolide was reported has an activity of
atherosclerosis. The aims on this study is to determine the activity of
andrografolide as an anti-atherossclerosis with fatty plaque regression mechanism.
This study uses molecular docking method with several stages which
includes the preparation of a database of protein and 3-dimensional structure of
andrographolide, optimization of andrografolide 3-dimensional structure,
preparation of targeted protein, validation of docking methods of docking and
docking molecular of andrographolide to targeted proteins, binding affinity
analysis.
The results showed that andrographolide has an activity as
antiatheroschlerosis with plaque ruptured mechanism, because it is able to bind to
targeted proteins and has the same active site with native ligand that shown by
hydrogen bonds formed.
Keyword:
molecular docking,
andrografolide, RTC
antiatheroschlerosis,
xiii
plaque
regression,
DOCKING MOLECULAR PELURUHAN PLAK LEMAK
PADA ATEROSKLEROSIS OLEH ANDROGRAFOLID
SECARA IN SILICO
SKRIPSI
MITSUE OKA
1208505014
JURUSAN FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
i
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul
“Docking
Molecular
Peluruhan
Plak
Lemak
pada
Aterosklerosis
oleh
Andrografolid secara In Silico” tepat pada waktunya.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari dukungan, saran, dan bimbingan
dari berbagai pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin
pengucapkan terima kasih kepada:
1. Ni Made Pitri Susanti, S.Farm., M.Si., Apt. selaku dosen pembimbing I
yang dengan penuh perhatian telah memberikan motivasi, semangat,
bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis mengikuti
pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam penyusunan
Skripsi ini.
2. Ni Putu Linda Laksmiani, S.Farm., M.Sc., Apt. selaku dosen
pembimbing II yang dengan penuh perhatian telah memberikan
motivasi, semangat, bimbingan, dan saran dengan sabar selama penulis
mengikuti pendidikan di Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, khususnya dalam
penyusunan Skripsi ini.
3. Dosen Penguji Bapak I.G.Ngurah Agung Dewantara P., S.Farm., M.Sc.,
Apt.; Ibu Rini Noviyani, S.Si., M.Si., Apt.; Bapak A.A Gede Rai
iii
Yadnya Putra, S.Farm., M.Si., Apt. atas masukan dan saran yang
diberikan.
4. Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M. Si., selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana.
5. Dr. rer. nat. I Made Agus Gelgel Wirasuta, M. Si., Apt. selaku Ketua
Jurusan Farmasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai di Jurusan Farmasi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana yang
telah memberikan bantuan kepada penulis selama penyusunan Skripsi
ini.
7. Orang tua yang sangat saya sayangi dan hormati, Ni Made Suasthi dan
Nyoman Ardika, Kakak Kadek Masakazu dan Putu Mieko, terima kasih
atas dukungan doa dan semangat yang telah diberikan baik moral
maupun material dalam penyusunan Skripsi ini.
8. Komang Alan Ariadi yang selalu memberi semangat, motivasi dan
sangat membantu dalam penyusunan Skripsi ini
9. Sahabat tercinta Mbok Gung “Rias Paramita”, Ucup “Ferianta Sari”,
Keme “Eka Fitri” dan Ine “Shaine” yang selalu memberi motivasi dan
semangat dalam pengerjaan Skripsi ini.
10. Sahabat tersayang Yuni Diantari, Cahya Rustina, Intan Elvina, Dwi
Oktaviani, Viona Claresta dan Suteng yang walaupun jauh tapi tetap
saling memberikan semangat
iv
11. Teman seperjuangan Ayu Sandra dan Novi serta keluarga besar
Vanadium Spectra yang telah banyak membantu dan memberikan
semangat serta motivasi dalam penyusunan Skripsi ini.
12. Keluarga besar Dioscury Hygeia yang telah banyak membantu dan
memberikan semangat dalam penyusunan Skripsi ini.
13. Semua pihak yang terlibat dan telah membantu penulis dalam
penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Skripsi ini masih belum sempurna.
Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak yang
bersifat membangun sehingga di masa yang akan datang dapat menjadi lebih baik.
Penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan.
Bukit Jimbaran, Juni 2016
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
ii
KATA PENGANTAR .....................................................................................
iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
viii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN .................................................................................
x
DAFTAR ISTILAH .........................................................................................
xi
ABSTRAK ......................................................................................................
xii
ABSRACT ......................................................................................................
xiii
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ............................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
3
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................
3
1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................
3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
4
2.1. Tanaman Sambiloto (Andrographis paniculata (Burm.f.) Ness)
4
2.1.1. Klasifikasi Tanaman .......................................................
4
2.1.2. Kandungan Kimia Sambiloto .........................................
5
2.2. Andrografolid ............................................................................
5
vi
2.3. Aterosklerosis ............................................................................
6
2.4. Docking Molecular ....................................................................
7
BAB III. METODE PENELITIAN ..................................................................
9
3.1. Rancangan Penelitian .................................................................
9
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .....................................................
9
3.3. Bahan Penelitian ........................................................................
9
3.4. Alat Penelitian ............................................................................
9
3.5. Prosedur Penelitian ....................................................................
10
3.5.1. Optimasi Struktur 3D Andrografolid .............................
11
3.5.2. Preparasi Protein ............................................................
11
3.5.3. Validasi Metode Docking Molecular ..............................
11
3.5.4. Docking Andrografolid pada Protein Target ...................
12
3.5.5 Analisis Data ....................................................................
12
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................
13
4.1. Optimasi Struktur 3 Dimensi Andrografolid ............................
13
4.2. Preparasi Protein .......................................................................
14
4.3. Validasi Metode Docking Molecular ........................................
15
4.4. Docking Andrografolid pada Protein Target dan Analisis Data
15
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................
17
5.1. Kesimpulan ...............................................................................
17
5.2. Saran ..........................................................................................
17
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
18
vii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Tanaman Sambiloto ...................................................................
4
Gambar 2.2 Struktur Kimia Andrografolid ...................................................
5
Gambar 4.1 Struktur 3 Dimensi Andrografolid Hasil Optimasi dengan Single
Point dan Geometry Optimization .............................................
14
Gambar 4.2 Interaksi antara Protein Target dan Native Ligand serta Protein
Target dan Andrografolid ..........................................................
viii
16
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Struktur Protein, Rantai Protein dan Native Ligand dari Protein
Target .........................................................................................
21
Lampiran 2. Rancangan Penelitian ..................................................................
22
ix
DAFTAR SINGKATAN
EPC
: Endothelial Progenitor Cells
HDL
: High-density Lipoprotein
LDL
: Low-density Lipoprotein
PDB
: Protein data bank
PJK
: Penyakit Jantung Koroner
PPARα
: Peroxisome proliferator-activated receptors alpha
RMSD
: Root mean square distances
RTC
: Reverse Cholesterol Transport
SMC
: Smooth Muscle Cell
x
DAFTAR ISTILAH
Afinitas
: Kecenderungan senyawa untuk membentuk ikatan kimia
dengan senyawa lain
Docking Molecular
: Metode yang dapat memprediksikan interaksi antar dua
molekul
Endotel
: Suatu lapisan yang melapisi bagian dalam dari semua
pembuluh darah dan berperan sebagai penghubung antara
sirkulasi darah dan sel-sel otot polos pembuluh darah.
Fibrofatty plague
: Lesi berwarna putih-kuning dengan dasar yang terletak
pada tunika intima dan menonjol ke dalam lumen
pembuluh darah
Geometri
: Ilmu mengenai bangun-bangun yang berhubungan dengan
titik, garis dan bidang.
In silico
: Pemodelan virtual komputer
Konformasi
: Suatu penataan ruang tertentu dari atom-atom dalam
molekul.
Ligan
: Suatu molekul yang berikatan pada reseptor
Makrofag
: Sel fagosit besar seri mononuclear yang ditemukan dalam
jaringan
Proliferasi
: Pertumbuhan pesat menghasilkan jaringan baru
Scoring
: Merupakan docking score hasil dengan perhitungan
scoring function yang menghitung energi interaksi
Sel busa
: Bentukan makrofag berisi LDL teroksidasi
xi
ABSTRAK
Penyakit kardiovaskular merupakan gangguan yang terjadi pada jantung dan
pembuluh darah. Pada tahun 2008, 30% kematian global disebabkan oleh penyakit
kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan salah satu patofisiologi yang dapat
menyebabkan penyakit kardiovaskular. Aterosklerosis merupakan pengerasan
pada pembuluh darah yang disebabkan karena penumpukan simpanan lemak dan
substansi lainnya sehingga lumen pembuluh darah mengeras dan elastisitasnya
berkurang. Pengobatan aterosklerosis dapat dilakukan dengan peluruhan plak
lemak melalui proses RTC (reverse cholesterol transport). Docking molecular
merupakan suatu metode in silico yang digunakan untuk mengetahui aktivitas
molecular suatu senyawa. Andrografolid merupakan kandungan utama yang
terdapat pada tanaman sambiloto (Andrographis paniculata). Andrografolid
dilaporkan memiliki aktivitas sebagai antiaterosklerosis. Penelitian ini bertujuan
untuk mengetahui aktivitas andrografolid sebagai antiaterosklerosis dengan
mekanisme peluruhan lemak.
Penelitian ini menggunakan metode docking molecular dengan beberapa
tahapan yang meliputi penyiapan database protein dan struktur 3 dimensi
andrografolid, optimasi senyawa uji struktur 3 dimensi andrografolid, preparasi
protein target, validasi metode docking dan docking molecular andrografolid pada
protein target, analisis afinitas ikatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa andrografolid memiliki aktivitas sebagai
antiaterosklerosis dengan mekanisme peluruhan plak aterosklerosis karena mampu
berikatan dengan protein target serta memiliki active site yang sama dengan native
ligand yang ditunjukkan dengan ikatan hidrogen yang terbentuk.
Kata Kunci: docking molecular, antiaterosklerosis, peluruhan plak, andrografolid,
RTC
xii
ABSTRACT
Cardiovascular disease is a disorder that occurs in the heart and blood
vessels. In 2008, 30% of global deaths caused by cardiovascular disease.
Atherosclerosis is one of the underlying pathophysiology of cardiovascular
disease. Atherosclerosis is hardening of the arteries that caused by accumulation
of fatty and the other substances that cause the lumen of the blood vessel harden
and lower the elasticity. Treatment of atherosclerosis can be done by plaque
regression mechanism through RTC process (reverse cholesterol transport).
Molecular docking is an in silico method that used to determine the molecular
activity of a compound. Andrographolide is the main compound in sambiloto
(Andrographis paniculata). Andrographolide was reported has an activity of
atherosclerosis. The aims on this study is to determine the activity of
andrografolide as an anti-atherossclerosis with fatty plaque regression mechanism.
This study uses molecular docking method with several stages which
includes the preparation of a database of protein and 3-dimensional structure of
andrographolide, optimization of andrografolide 3-dimensional structure,
preparation of targeted protein, validation of docking methods of docking and
docking molecular of andrographolide to targeted proteins, binding affinity
analysis.
The results showed that andrographolide has an activity as
antiatheroschlerosis with plaque ruptured mechanism, because it is able to bind to
targeted proteins and has the same active site with native ligand that shown by
hydrogen bonds formed.
Keyword:
molecular docking,
andrografolide, RTC
antiatheroschlerosis,
xiii
plaque
regression,