IDENTIFIKASI AKTIVATOR ADENOSINE MONOPHOSPHATEACTIVATED PROTEIN KINASE SEBAGAI KANDIDAT ANTIKANKER MENGGUNAKAN MOLECULAR DOCKING PADA DATABASE HERBAL INDONESIA.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
IDENTIFIKASI AKTIVATOR ADENOSINE MONOPHOSPHATEACTIVATED PROTEIN KINASE SEBAGAI KANDIDAT ANTIKANKER
MENGGUNAKAN MOLECULAR DOCKING PADA DATABASE HERBAL
INDONESIA
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
FARCHAN AZZUMAR
G0011090
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Surakarta
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGESAHAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul : Identifikasi Aktivator Adenosine MonophosphateActivated Protein Kinase sebagai Kandidat Antikanker Menggunakan
Molecular Docking pada Database Herbal Indonesia
Farchan Azzumar, NIM: G0011090, Tahun: 2015
Telah diuji dan sudah disahkan di hadapan Dewan Penguji Skripsi
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
Pada Hari Senin, Tanggal 2 Februari 2015
Pembimbing Utama
Nama : Dono Indarto, dr., M.Biotech. St., Ph.D
NIP : 19670104 199601 1 001
( .....................................)
Pembimbing Pendamping
Nama : Balgis, dr., MSc., CM.FM., Sp.Ak
NIP : 19640719 199903 1 003
( ......................................)
Penguji Utama
Nama : Yuliana Heri Suselo, dr., M.Sc
NIP : 19800718 200604 2 001
( ......................................)
Penguji Pendamping
Nama : Ratna Kusumawati, dr., M.Biomed
NIP : 19810401 200501 2 001
( ......................................)
Surakarta,…...........................
Ketua Tim Skripsi
Ketua Program Studi
Ari N. Probandari, dr., MPH, Ph.D
Maryani, dr., M.Si, Sp.MK
NIP 19661120 199702 2 001
NIP 19751221 200501 2 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan
sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Februari 2015
Farchan Azzumar
G0011090
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Farchan Azzumar, G0011090, 2015. Identifikasi Aktivator Adenosine
Monophosphate-Activated Protein Kinase sebagai Kandidat Antikanker
Menggunakan Molecular Docking pada Database Herbal Indonesia. Skripsi.
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Latar Belakang: Peningkatan aktivitas Adenosine Monophosphate-Activated
Protein Kinase (AMPK) terbukti dapat menghentikan siklus sel dan dapat
menghambat semua jalur biosintesis sel yang diperlukan untuk pertumbuhan sel
kanker. Berbagai penelitian melaporkan telah ada enam puluh senyawa yang dapat
mengaktifkan AMPK tetapi senyawa-senyawa tersebut dinilai kurang selektif
terhadap pengaktifan AMPK. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian secara
efektif untuk menemukan aktivator AMPK yang lebih selektif. Adenosine
monophosphate (AMP) terbukti dapat secara langsung mengaktifkan AMPK,
tetapi konsentrasinya pada sel kanker menurun. Peneliti menggunakan molecular
docking untuk membantu menemukan senyawa aktif dari Database Herbal
Indonesia (HerbalDB) yang memiliki kemiripan interaksi AMP pada AMPK.
Metode Penelitian: Sampel yang dilakukan docking adalah data virtual senyawa
aktif (1) yang terdaftar pada HerbalDB (2) memiliki struktur tiga dimensi dan (3)
memenuhi kriteria Lipinski Rule of Five. Penelitian ini menggunakan metode
molecular docking untuk mencari senyawa aktif yang memiliki kemiripan
interaksi dengan AMP pada AMPK. Program molecular docking yang digunakan
adalah AutoDock Vina version 1.1.2 dan program visualisasi yang digunakan
adalah Chimera 1.9.
Hasil Penelitian: Penelitian ini menggunakan 473 senyawa aktif yang terkandung
didalam tanaman herbal Indonesia. Docking dan visualisasi pada penelitian ini
memperlihatkan beberapa senyawa yang memiliki skor docking yang lebih rendah
dari pada AMP (-7,5 Kal/mol, -8,3 Kal/mol, -8,6 Kal/mol) dan dapat menempati
tiga tempat ikat pada subunit γ AMPK.
Simpulan Penelitian: Penelitian ini menyimpulkan beberapa senyawa yang
terkandung didalam tumbuhan obat Indonesia memiliki kemiripan terhadap
aktivitas AMP pada AMPK karena dapat menempati tempat ikat AMP pada
AMPK sehingga diharapkan dapat mengaktifkan AMPK dan menjadi kandidat
anti kanker.
Kata Kunci: AMPK, Herbal, Molecular Docking
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Farchan Azzumar, G0011090, 2015. Identification of Adenosine
Monophosphate-Activated Protein Kinase Activators as Anticancer Candidate
Using Molecular Docking on Indonesia Herbal Database. Mini Thesis. Faculty of
Medicine, University of Sebelas Maret, Surakarta.
Background: Increased activity of Adenosine Monophosphate-Activated Protein
Kinase (AMPK) can inhibit cell cycle and biosynthetic pathways necessary during
cancer cell growth. Adenosine Monophosphate (AMP) shows directly to activate
AMPK. Therefore, it is necessary to study effectively to find a selective activator
of AMPK. The aim of this study was to identify active compounds of Indonesian
Herbal plants that activate AMPK by using molecular docking. We used
molecular docking to help find the active compound from Indonesian herbal
plants which has similarities with AMP on activating AMPK.
Methods: Samples used in this study is the active compound have to meet criteria
(1) listed on HerbalDB (2) has a three-dimensional structure, and (3) meet criteria
Lipinski Rule of Five. Molecular docking is used to find active compounds have
similarities with AMP on AMPK activity. This study used the program Autodock
Vina version 1.1.2 as molecular docking program and Chimera 1.9 as a
visualization program.
Results: There were 473 active compounds derived from Indonesian herbal
plants. The results of this study reported some compounds have lower docking
scores than AMP (-7,5 Cal/mol, -8,3 Cal/mol, -8,6 Cal/mol) and can occupy three
binding site on γ subunit of AMPK.
Conclusions: This study concludes that some of the compounds contained in the
Indonesian medicinal plants are similar to AMP on AMPK activity because it can
occupy three binding site. Hence it is thought to activate AMPK as candidate anticancer.
Keywords: AMPK, Herbal, Molecular Docking
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PRAKATA
Alhamdulillah hirobbil’aalamin, segala puji penulis haturkan kehadirat
Allah SWT yang telah memberikan nikmatnya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan penelitian yang berjudul “Identifikasi Aktivator Adenosine
Monophosphate-Activated Protein Kinase sebagai Kandidat Antikanker
Menggunakan Molecular Docking pada Database Herbal Indonesia”.
Penelitian ini merupakan salah satu persyaratan dalam menyelesaikan studi
Program Sarjana Kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Penulis menyadari bahwa penelitian tugas karya akhir ini tidak akan
berhasil tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan penuh
rasa hormat ucapan terima kasih yang dalam penulis berikan kepada:
1. Prof. Dr. Zainal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM selaku Dekan
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Maryani, dr., M.Si, Sp.MK selaku Ketua Program Studi Kedokteran Fakultas
Kedokteran Universitas Sebelas Maret.
3. Ari Natalia P, dr., MPH., Ph.D, Setyo Sri Rahardjo, dr., M.Kes, Sri Eny
Narbrietty, SH, MH dan Bp. Sunardi selaku Tim Skripsi FK UNS.
4. Dono Indarto, dr., M.Biotech. St., Ph.D selaku Pembimbing Utama yang
menginspirasi dan menyemangati saya untuk melakukan penelitian ini.
5. Balgis, dr., MSc., CMFM, Sp.Ak. selaku Pembimbing Pendamping yang
bersedia membimbing saya hingga terselesainya skripsi ini.
6. Yuliana Heri Suselo, dr., M.Sc selaku Penguji Utama yang telah memberikan
banyak kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
7. Ratna Kusumawati, dr., M.Biomed selaku Penguji Pendamping yang telah
memberikan banyak kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
8. Yang tercinta kedua orang tua saya, Ayahanda Sudi Astono, dr., M.Sc dan
Ibunda Mowdi Vidiyanti, S.Pd adik-adik saya, Farah Vidiast dan Faris Bari
Issains, Kakek Nenek saya Sukismo dan Sugiharti serta seluruh keluarga
besar yang senantiasa mendoakan dan memberikan dukungan.
9. Yoga, Ega, Dien, Arifin, Lutfi, Caca, Dini, Mas Faris, Mas Mustafa, Syukri,
teman-teman kelompok B10, AXON, HMPD FK UNS, dan Takmir Masjid
Nurul Huda UNS atas semangat dan bantuan yang telah diberikan.
10. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu proses
penelitian tugas karya akhir ini yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.
Demikian, penulis berharap Allah SWT berkenan membalas semua
kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat
bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Surakarta, Februari 2015
Farchan Azzumar
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
PRAKATA ............................................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................ 3
C. Tujuan Penelitian.................................................................................. 3
D. Manfaat Penelitian................................................................................ 4
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 5
A. Kanker .................................................................................................. 5
1.
Definisi .......................................................................................... 5
2.
Epidemologi .................................................................................. 5
3.
Etiologi dan Patogenesis ............................................................... 6
4.
Metabolisme Sel Kanker ............................................................... 9
B. AMPK ................................................................................................ 11
1.
Struktur AMPK ........................................................................... 11
2.
Aktivator AMPK ......................................................................... 13
3.
commit to user
Regulasi AMPK terhadap Metabolisme Sel ............................... 15
vii
perpustakaan.uns.ac.id
4.
viii
digilib.uns.ac.id
AMPK pada Sel Kanker .............................................................. 16
C. Tanaman Herbal Indonesia................................................................. 17
D. Pengembangan Obat dengan Molecular Docking .............................. 18
1.
Proses Pengembangan Obat ........................................................ 18
2.
Molecular Docking...................................................................... 19
E. Kerangka Pemikiran ........................................................................... 21
F. Hipotesis ............................................................................................. 21
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 22
A. Jenis Penelitian ................................................................................... 22
B. Lokasi dan Waktu Penelitian.............................................................. 22
C. Subyek Penelitian ............................................................................... 22
D. Sampel ................................................................................................ 23
E. Instrumen Penelitian ........................................................................... 23
1.
Piranti Keras ................................................................................ 23
2.
Piranti Lunak ............................................................................... 23
F. Cara Kerja .......................................................................................... 24
1.
Mengunduh Data Virtual AMPK, AMP, dan Senyawa Aktif ..... 24
2.
Penapisan Menggunakan Kriteria Lipinski Rule of Five ............. 25
3.
Persiapan Data Virtual ................................................................ 25
4.
Validasi AMP dan AMPK .......................................................... 26
commit to user
5.
Docking Senyawa Aktif dengan AMPK ..................................... 26
perpustakaan.uns.ac.id
6.
ix
digilib.uns.ac.id
Visualisasi Senyawa Aktif yang Memenuhi Skor Docking ....... 27
G. Definisi Operasional ........................................................................... 27
1.
Data Virtual Senyawa Aktif Berstruktur Tiga Dimensi .............. 27
2.
Program Molecular Docking ....................................................... 28
3.
Skor Docking ............................................................................... 28
H. Rancangan Penelitian ......................................................................... 29
I.
Visualisasi dan Analisis ..................................................................... 30
BAB IV HASIL PENELITIAN ............................................................................ 31
BAB V PEMBAHASAN ...................................................................................... 35
A. Lipinski Rule of Five .......................................................................... 35
B. Analisis Skor Docking dan Ikatan Hidrogen Tahap Pertama ............. 36
C. Analisis Skor Docking dan Ikatan Hidrogen Tahap Kedua ............... 37
D. Analisis Skor Docking dan Ikatan Hidrogen Tahap Ketiga ............... 37
E. Senyawa Aktif yang dapat Mengaktifkan AMPK.............................. 38
F. Keterbatasan Penelitian ...................................................................... 44
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN................................................................... 46
A. Simpulan............................................................................................. 46
B. Saran ................................................................................................... 46
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 47
LAMPIRAN .......................................................................................................... 55
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Skor Docking ...................................................................................
32
Tabel 5.1 Daftar Aktivator AMPK dan Tanaman Obatnya .......................................
42
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sepuluh Hallmarks ...............................................................................
8
Gambar 2.2 Warburg Effect......................................................................................
10
Gambar 2.3 Struktur AMPK.....................................................................................
12
Gambar 2.4 Aktivasi AMPK ....................................................................................
14
Gambar 2.5 Pengaktifan AMPK...............................................................................
15
Gambar 2.6 Peran AMPK pada Metabolisme Sel ....................................................
16
Gambar 2.7 Kerangka Pemikiran .............................................................................
21
Gambar 3.1 Rancangan Penelitian............................................................................
29
Gambar 4.1 Visualisasi Brazilin-AMPK ..................................................................
34
Gambar 5.1 Mekanisme Penganktifan AMPK oleh Metformin ...............................
39
Gambar 5.2 AMP dan Brazilin .................................................................................
41
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Docking Senyawa Aktif pada AMPK....................... 54
Lampiran 2. Daftar Spesies Tumbuhan ................................................... 57
commit to user
xii
digilib.uns.ac.id
IDENTIFIKASI AKTIVATOR ADENOSINE MONOPHOSPHATEACTIVATED PROTEIN KINASE SEBAGAI KANDIDAT ANTIKANKER
MENGGUNAKAN MOLECULAR DOCKING PADA DATABASE HERBAL
INDONESIA
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
FARCHAN AZZUMAR
G0011090
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Surakarta
2015
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGESAHAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul : Identifikasi Aktivator Adenosine MonophosphateActivated Protein Kinase sebagai Kandidat Antikanker Menggunakan
Molecular Docking pada Database Herbal Indonesia
Farchan Azzumar, NIM: G0011090, Tahun: 2015
Telah diuji dan sudah disahkan di hadapan Dewan Penguji Skripsi
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
Pada Hari Senin, Tanggal 2 Februari 2015
Pembimbing Utama
Nama : Dono Indarto, dr., M.Biotech. St., Ph.D
NIP : 19670104 199601 1 001
( .....................................)
Pembimbing Pendamping
Nama : Balgis, dr., MSc., CM.FM., Sp.Ak
NIP : 19640719 199903 1 003
( ......................................)
Penguji Utama
Nama : Yuliana Heri Suselo, dr., M.Sc
NIP : 19800718 200604 2 001
( ......................................)
Penguji Pendamping
Nama : Ratna Kusumawati, dr., M.Biomed
NIP : 19810401 200501 2 001
( ......................................)
Surakarta,…...........................
Ketua Tim Skripsi
Ketua Program Studi
Ari N. Probandari, dr., MPH, Ph.D
Maryani, dr., M.Si, Sp.MK
NIP 19661120 199702 2 001
NIP 19751221 200501 2 001
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan
sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Februari 2015
Farchan Azzumar
G0011090
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Farchan Azzumar, G0011090, 2015. Identifikasi Aktivator Adenosine
Monophosphate-Activated Protein Kinase sebagai Kandidat Antikanker
Menggunakan Molecular Docking pada Database Herbal Indonesia. Skripsi.
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Latar Belakang: Peningkatan aktivitas Adenosine Monophosphate-Activated
Protein Kinase (AMPK) terbukti dapat menghentikan siklus sel dan dapat
menghambat semua jalur biosintesis sel yang diperlukan untuk pertumbuhan sel
kanker. Berbagai penelitian melaporkan telah ada enam puluh senyawa yang dapat
mengaktifkan AMPK tetapi senyawa-senyawa tersebut dinilai kurang selektif
terhadap pengaktifan AMPK. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian secara
efektif untuk menemukan aktivator AMPK yang lebih selektif. Adenosine
monophosphate (AMP) terbukti dapat secara langsung mengaktifkan AMPK,
tetapi konsentrasinya pada sel kanker menurun. Peneliti menggunakan molecular
docking untuk membantu menemukan senyawa aktif dari Database Herbal
Indonesia (HerbalDB) yang memiliki kemiripan interaksi AMP pada AMPK.
Metode Penelitian: Sampel yang dilakukan docking adalah data virtual senyawa
aktif (1) yang terdaftar pada HerbalDB (2) memiliki struktur tiga dimensi dan (3)
memenuhi kriteria Lipinski Rule of Five. Penelitian ini menggunakan metode
molecular docking untuk mencari senyawa aktif yang memiliki kemiripan
interaksi dengan AMP pada AMPK. Program molecular docking yang digunakan
adalah AutoDock Vina version 1.1.2 dan program visualisasi yang digunakan
adalah Chimera 1.9.
Hasil Penelitian: Penelitian ini menggunakan 473 senyawa aktif yang terkandung
didalam tanaman herbal Indonesia. Docking dan visualisasi pada penelitian ini
memperlihatkan beberapa senyawa yang memiliki skor docking yang lebih rendah
dari pada AMP (-7,5 Kal/mol, -8,3 Kal/mol, -8,6 Kal/mol) dan dapat menempati
tiga tempat ikat pada subunit γ AMPK.
Simpulan Penelitian: Penelitian ini menyimpulkan beberapa senyawa yang
terkandung didalam tumbuhan obat Indonesia memiliki kemiripan terhadap
aktivitas AMP pada AMPK karena dapat menempati tempat ikat AMP pada
AMPK sehingga diharapkan dapat mengaktifkan AMPK dan menjadi kandidat
anti kanker.
Kata Kunci: AMPK, Herbal, Molecular Docking
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Farchan Azzumar, G0011090, 2015. Identification of Adenosine
Monophosphate-Activated Protein Kinase Activators as Anticancer Candidate
Using Molecular Docking on Indonesia Herbal Database. Mini Thesis. Faculty of
Medicine, University of Sebelas Maret, Surakarta.
Background: Increased activity of Adenosine Monophosphate-Activated Protein
Kinase (AMPK) can inhibit cell cycle and biosynthetic pathways necessary during
cancer cell growth. Adenosine Monophosphate (AMP) shows directly to activate
AMPK. Therefore, it is necessary to study effectively to find a selective activator
of AMPK. The aim of this study was to identify active compounds of Indonesian
Herbal plants that activate AMPK by using molecular docking. We used
molecular docking to help find the active compound from Indonesian herbal
plants which has similarities with AMP on activating AMPK.
Methods: Samples used in this study is the active compound have to meet criteria
(1) listed on HerbalDB (2) has a three-dimensional structure, and (3) meet criteria
Lipinski Rule of Five. Molecular docking is used to find active compounds have
similarities with AMP on AMPK activity. This study used the program Autodock
Vina version 1.1.2 as molecular docking program and Chimera 1.9 as a
visualization program.
Results: There were 473 active compounds derived from Indonesian herbal
plants. The results of this study reported some compounds have lower docking
scores than AMP (-7,5 Cal/mol, -8,3 Cal/mol, -8,6 Cal/mol) and can occupy three
binding site on γ subunit of AMPK.
Conclusions: This study concludes that some of the compounds contained in the
Indonesian medicinal plants are similar to AMP on AMPK activity because it can
occupy three binding site. Hence it is thought to activate AMPK as candidate anticancer.
Keywords: AMPK, Herbal, Molecular Docking
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PRAKATA
Alhamdulillah hirobbil’aalamin, segala puji penulis haturkan kehadirat
Allah SWT yang telah memberikan nikmatnya kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan penelitian yang berjudul “Identifikasi Aktivator Adenosine
Monophosphate-Activated Protein Kinase sebagai Kandidat Antikanker
Menggunakan Molecular Docking pada Database Herbal Indonesia”.
Penelitian ini merupakan salah satu persyaratan dalam menyelesaikan studi
Program Sarjana Kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Penulis menyadari bahwa penelitian tugas karya akhir ini tidak akan
berhasil tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan penuh
rasa hormat ucapan terima kasih yang dalam penulis berikan kepada:
1. Prof. Dr. Zainal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM selaku Dekan
Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Maryani, dr., M.Si, Sp.MK selaku Ketua Program Studi Kedokteran Fakultas
Kedokteran Universitas Sebelas Maret.
3. Ari Natalia P, dr., MPH., Ph.D, Setyo Sri Rahardjo, dr., M.Kes, Sri Eny
Narbrietty, SH, MH dan Bp. Sunardi selaku Tim Skripsi FK UNS.
4. Dono Indarto, dr., M.Biotech. St., Ph.D selaku Pembimbing Utama yang
menginspirasi dan menyemangati saya untuk melakukan penelitian ini.
5. Balgis, dr., MSc., CMFM, Sp.Ak. selaku Pembimbing Pendamping yang
bersedia membimbing saya hingga terselesainya skripsi ini.
6. Yuliana Heri Suselo, dr., M.Sc selaku Penguji Utama yang telah memberikan
banyak kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
7. Ratna Kusumawati, dr., M.Biomed selaku Penguji Pendamping yang telah
memberikan banyak kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
8. Yang tercinta kedua orang tua saya, Ayahanda Sudi Astono, dr., M.Sc dan
Ibunda Mowdi Vidiyanti, S.Pd adik-adik saya, Farah Vidiast dan Faris Bari
Issains, Kakek Nenek saya Sukismo dan Sugiharti serta seluruh keluarga
besar yang senantiasa mendoakan dan memberikan dukungan.
9. Yoga, Ega, Dien, Arifin, Lutfi, Caca, Dini, Mas Faris, Mas Mustafa, Syukri,
teman-teman kelompok B10, AXON, HMPD FK UNS, dan Takmir Masjid
Nurul Huda UNS atas semangat dan bantuan yang telah diberikan.
10. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung membantu proses
penelitian tugas karya akhir ini yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.
Demikian, penulis berharap Allah SWT berkenan membalas semua
kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat
bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Surakarta, Februari 2015
Farchan Azzumar
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
PRAKATA ............................................................................................................. vi
DAFTAR TABEL ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ....................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................ 3
C. Tujuan Penelitian.................................................................................. 3
D. Manfaat Penelitian................................................................................ 4
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 5
A. Kanker .................................................................................................. 5
1.
Definisi .......................................................................................... 5
2.
Epidemologi .................................................................................. 5
3.
Etiologi dan Patogenesis ............................................................... 6
4.
Metabolisme Sel Kanker ............................................................... 9
B. AMPK ................................................................................................ 11
1.
Struktur AMPK ........................................................................... 11
2.
Aktivator AMPK ......................................................................... 13
3.
commit to user
Regulasi AMPK terhadap Metabolisme Sel ............................... 15
vii
perpustakaan.uns.ac.id
4.
viii
digilib.uns.ac.id
AMPK pada Sel Kanker .............................................................. 16
C. Tanaman Herbal Indonesia................................................................. 17
D. Pengembangan Obat dengan Molecular Docking .............................. 18
1.
Proses Pengembangan Obat ........................................................ 18
2.
Molecular Docking...................................................................... 19
E. Kerangka Pemikiran ........................................................................... 21
F. Hipotesis ............................................................................................. 21
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 22
A. Jenis Penelitian ................................................................................... 22
B. Lokasi dan Waktu Penelitian.............................................................. 22
C. Subyek Penelitian ............................................................................... 22
D. Sampel ................................................................................................ 23
E. Instrumen Penelitian ........................................................................... 23
1.
Piranti Keras ................................................................................ 23
2.
Piranti Lunak ............................................................................... 23
F. Cara Kerja .......................................................................................... 24
1.
Mengunduh Data Virtual AMPK, AMP, dan Senyawa Aktif ..... 24
2.
Penapisan Menggunakan Kriteria Lipinski Rule of Five ............. 25
3.
Persiapan Data Virtual ................................................................ 25
4.
Validasi AMP dan AMPK .......................................................... 26
commit to user
5.
Docking Senyawa Aktif dengan AMPK ..................................... 26
perpustakaan.uns.ac.id
6.
ix
digilib.uns.ac.id
Visualisasi Senyawa Aktif yang Memenuhi Skor Docking ....... 27
G. Definisi Operasional ........................................................................... 27
1.
Data Virtual Senyawa Aktif Berstruktur Tiga Dimensi .............. 27
2.
Program Molecular Docking ....................................................... 28
3.
Skor Docking ............................................................................... 28
H. Rancangan Penelitian ......................................................................... 29
I.
Visualisasi dan Analisis ..................................................................... 30
BAB IV HASIL PENELITIAN ............................................................................ 31
BAB V PEMBAHASAN ...................................................................................... 35
A. Lipinski Rule of Five .......................................................................... 35
B. Analisis Skor Docking dan Ikatan Hidrogen Tahap Pertama ............. 36
C. Analisis Skor Docking dan Ikatan Hidrogen Tahap Kedua ............... 37
D. Analisis Skor Docking dan Ikatan Hidrogen Tahap Ketiga ............... 37
E. Senyawa Aktif yang dapat Mengaktifkan AMPK.............................. 38
F. Keterbatasan Penelitian ...................................................................... 44
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN................................................................... 46
A. Simpulan............................................................................................. 46
B. Saran ................................................................................................... 46
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 47
LAMPIRAN .......................................................................................................... 55
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Hasil Skor Docking ...................................................................................
32
Tabel 5.1 Daftar Aktivator AMPK dan Tanaman Obatnya .......................................
42
commit to user
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sepuluh Hallmarks ...............................................................................
8
Gambar 2.2 Warburg Effect......................................................................................
10
Gambar 2.3 Struktur AMPK.....................................................................................
12
Gambar 2.4 Aktivasi AMPK ....................................................................................
14
Gambar 2.5 Pengaktifan AMPK...............................................................................
15
Gambar 2.6 Peran AMPK pada Metabolisme Sel ....................................................
16
Gambar 2.7 Kerangka Pemikiran .............................................................................
21
Gambar 3.1 Rancangan Penelitian............................................................................
29
Gambar 4.1 Visualisasi Brazilin-AMPK ..................................................................
34
Gambar 5.1 Mekanisme Penganktifan AMPK oleh Metformin ...............................
39
Gambar 5.2 AMP dan Brazilin .................................................................................
41
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Hasil Docking Senyawa Aktif pada AMPK....................... 54
Lampiran 2. Daftar Spesies Tumbuhan ................................................... 57
commit to user
xii