DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53 OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53
OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN
Disusun Oleh :
THERA FEMALEDA LABAN
M0307079
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
i
perpustakaan.uns.ac.id
ii
digilib.uns.ac.id
iii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
“DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53 OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN ”
belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan
tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau
dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini
dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Juni 2013
THERA FEMALEDA LABAN
iv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53
OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN
THERA FEMALEDA LABAN
Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret.
ABSTRAK
Pembentukkan adduct MQ-Sistein merupakan salah satu mekanisme yang diketahui dapat
mengembalikan fungsi p53. Mutasi Y220C-p53 (mutasi tirosin menjadi sistein)
kehilangan fungsi p53 sebagai gen penekan tumor. Mutasi tersebut menginduksi suatu
cavity pada residu 220 dan mengubah stabilitas termalnya. Sistein 220 yang berada
didalam cavity diketahui dapat menjadi target obat. Di sisi lain, beberapa sistein pada p53
DNA binding domain dapat membentuk adduct MQ-Sistein. Banyaknya sistein yang ada
menjelaskan bahwa mekanisme restorasi belum sepenuhnya diketahui. Simulasi dinamika
molekuler dari Y220C-p53 yang mengandung adduct MQ-Sistein telah kami lakukan
untuk memahami mekanisme tersebut. Trajectory-trajectory hasil simulasi selama 100 ns
menunjukkan adanya perubahan kestabilan karena penambahan adduct. Perubahan
tersebut dapat ditandai oleh perubahan pada konformasi backbone protein. Sistein pada
lokasi yang berbeda memberikan pengaruh interaksi yang berbeda, sehingga
memungkinkan terjadinya perbedaan perubahan konformasi. Adduct MQ-Sistein pada
residu 220 dan 275 menunjukkan perubahan konformasi yang relatif sama pada loop 1
dan loop 3 (L1 dan L3). Oleh sebab itu, kami menduga bahwa adduct MQ-Sistein
menginduksi modifikasi local, dan mengubah sebagian konformasi Y220C-p53
menyerupai wild type-p53.
Kata kunci : reaktivasi, R175H-p53, adduct MQ-Sistein, dinamika molekuler
v
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
THE DYNAMICS OF Y220C-p53 REACTIVATION
BY MQ-CYSTEINE ADDUCT
THERA FEMALEDA LABAN
Department of Chemistry. Faculty of Mathematics and Natural Sciences.
Sebelas Maret University.
ABSTRACT
Methylene Quinuclidinone-Cysteine (MQ-Cysteine) adduct formation is one of p53
restoration mechanisms have been discovered. Y220C-p53 mutation (Tyrosine become
Cysteine) has loss of p53 function as a tumor suppressor gene. The mutation has induced
a cavity at residue 220 and its also changed thermal stability. Cysteine 220, which located
in the cavity is known as a drug target residue. On the other hand, there are several sites
of cysteines in p53 DNA binding domain can also form the adduct. So that, restoration
mechanism is not fully discovered yet. In order to understand the mechanism, we have
performed molecular dynamics simulation of Y220C-p53 containing MQ-Cysteine
adduct. The simulations results of 100 ns trajectories show the stability changes because
of adduct formation. The changes of stability may indicated by the alterations of protein
backbone conformations. Cysteine on different site provides different interaction effect, it
allows different conformational alterations. MQ-Cysteine adduct at residue number 220
and 275 introduced the same conformational alterations on loop 1 and loop 3 (L1 and
L3). Thus we can surmise that the adduct induces local modification, and partly resemble
Y220C-p53 conformational behavior of wild type-p53.
Keywords : reactivation, Y220C-p53, MQ-Cysteine adduct, molecular dynamics
vi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
MOTTO
Ia membuat segala sesuatu indah pada waktunya, bahkan Ia memberikan kekekalan
dalam hati mereka. Tetapi manusia tidak dapat menyelami pekerjaan yang dilakukan
Allah dari awal sampai akhir
(Pengkotbah 3:11)
Dalam susah pun senang, dalam segala hal, aku bermazmur dan ucap syukur, itu
kehendak-Nya.
(Kidung Jemaat 450)
Terus maju, karena waktu tak pernah berjalan mundur !
(bapak & ibuk)
vii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Karya ini penulis persembahkan teruntuk:
Computational Chemistry Community
Bapak , ibuk, mas niko, mba tiara, mas erik, mba ella, dan taka sebagai motivator
sekaligus keluarga yang sangat luar biasa.
Bang welly sebagai sahabat spesial sepanjang masa.
Kimia angkatan 2007, khususnya Alin, cita, dan sinta sebagai sahabat setia di kala susah
maupun senang.
viii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YME atas limpahan rahmat-Nya bagi penulis
sehingga skripsi ini dapat terselesaikan sebagai salah satu persyaratan dalam
memperoleh gelar sarjana sains Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Atas segala karunia-Nya
pulalah penulis menyadari bahwa segala sesuatu memiliki proses dan waktunya
masing-masing.
Dalam menyusun skripsi ini penulis menemui berbagai hambatan dan
permasalahan yang beragam. Namun, atas bimbingan, kritikan, saran, dan
dorongan semangat yang bermanfaat dari berbagai pihak, semua hambatan dan
permasalahan tersebut dapat penulis atasi dengan baik. Oleh karena itu, penulis
ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu
penulis, yaitu sebagai berikut.
1. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc., Ph.D., selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Eddy Heraldy, M.Si., selaku ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. rer. nat. Fajar R. Wibowo, M.Si., selaku dosen pembimbing I, yang dengan penuh
kesabaran membimbing penulis menyelesaikan skripsi ini, memberikan banyak
kesempatan, pengalaman dan inspirasi bagi penulis.
4. Candra Purnawan, MSc., selaku pembimbing akademis yang memberikan
bimbingannya selama perkuliahan.
5. Edi Pramono, M.Si., selaku ketua laboratorium Kimia Dasar yang telah memberikan
akses bagi penulis melakukan penelitian di laboratorium Kimia Dasar bagian
Komputasi Kimia.
6. Bapak Ibu dosen dan seluruh staff jurusan Kimia yang telah memberikan fasilitas dan
pelayanan yang baik bagi penulis.
7. Teman-teman kimia berbagai generasi, terimakasih atas kebersamaan dan kerja
samanya.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu per satu yang telah memberikan
bantuannya
perpustakaan.uns.ac.id
ix
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan skripsi yang penulis
lakukan masih jauh dari sempurna sehingga membutuhkan saran dan kritik yang
membangun dari para pembaca. Namun, lepas dari semua itu, semoga para
pembaca mendapatkan manfaat setelah membaca skripsi ini.
Surakarta , Juni 2013
Penulis
x
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. iv
HALAMAN ABSTRACT ...............................................................................
v
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................... viii
DAFTAR ISI ..................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
A. Latar Belakang ....................................................................................
1
B. Perumusan Masalah .............................................................................
4
1. Identifikasi Masalah .......................................................................
4
2. Batasan Masalah ............................................................................
5
3. Rumusan Masalah .........................................................................
5
C. Tujuan Penelitian ................................................................................
6
D. Manfaat Penelitian ...............................................................................
6
BAB II LANDASAN TEORI .........................................................................
7
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................
7
1. Struktur Protein ...............................................................................
7
2. Ikatan Hidrogen pada Protein ..............................................................
9
3. Protein p53 ………………………………………………………. .... 10
4. Kanker …………………………………………………………… .... 11
5. Mutan Onkogenik Y220C-p53 ......................................................... 12
6. Reaktivasi p53 termutasi .................................................................. 15
7. Pemodelan Molekuler ...................................................................... 16
perpustakaan.uns.ac.id
xi
digilib.uns.ac.id
8. Simulasi Dinamika Molekuler ......................................................... 17
a) Antechamber ............................................................................... 19
b) Parmchk ..................................................................................... 19
c) LEaP .......................................................................................... 19
d) Sander ........................................................................................ 19
e) Ptraj ............................................................................................ 20
(1) RMSD (Root Mean Square Deviation) ................................. 20
(2) B-factor ............................................................................... 20
(3) Entropi ................................................................................ 21
(4) Clustering Trajector y .......................................................... 22
B. Kerangka Pemikiran ............................................................................. 22
C. Hipotesis .............................................................................................. 24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 25
A. Metode Penelitian ................................................................................ 25
B. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 25
C. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan ........................................................ 25
1. Alat ............................................................................................... 25
2. Bahan ............................................................................................ 25
D. Prosedur Penelitian .............................................................................. 25
1. Parameterisasi Adduct MQ-Sistein ................................................. 25
2. Pemilihan Makromolekul ............................................................... 26
3. Penentuan Koordinat Awal Sistem ................................................. 26
4. Minimisasi dan Penyeimbangan (Equilibrasi) Sistem ..................... 26
5. Simulasi Sistem ............................................................................. 27
E. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data ............................................... 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 28
A. Parameterisasi Adduct MQ-Sistein ....................................................... 28
B. Pemilihan Residu Sistein Target pada Mutan Y220C-p53 .................... 29
C. Hasil Simulasi ………………………………………………………..... 31
D. Perubahan Konformasi Parsial Mutan Y220C-p53 oleh Adduct MQSistein ................................................................................................. 38
perpustakaan.uns.ac.id
xii
digilib.uns.ac.id
a) Range Residu 114-124.................................................................. 41
b) Range Residu 176-189 ................................................................. 46
c) Range Residu 220-232 ................................................................. 51
d) Range Residu 239-250 ................................................................. 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 60
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 61
LAMPIRAN ................................................................................................... 68
xiii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 114-124 ........... 44
Tabel 2. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 176-189 ........... 49
Tabel 3. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 220-232 ........... 53
Tabel 4. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 239-250 ........... 57
xiv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Empat tingkatan struktur protein .................................................
8
Gambar 2.
Siklus perkembangan sel ............................................................ 11
Gambar 3.
Struktur Domain Inti p53 ............................................................ 12
Gambar 4.
Struktur adduct MQ-NAC dan adduct MQ-Sistein ..................... 15
Gambar 5.
Template adduct MQ-Sistein ...................................................... 28
Gambar 6.
Struktur adduct MQ-Sistein teroptimasi dengan keterangan kode
atom, tipe atom, dan muatan adduct MQ-Sistein yang diperoleh
dengan RESP .............................................................................. 29
Gambar 7.
Hasil pemilihan lokasi sistein target pada mutan Y220C-p53 ...... 30
Gambar 8.
Grafik perbedaan RMSD sebagai fungsi waktu ........................... 31
Gambar 9.
Grafik perbedaan B-factor semua atom sebagai fungsi nomor
residu dan grafik perbedaan B-factor atom backbone sebagai
fungsi nomor residu .................................................................... 33
Gambar 10. Grafik B-faktor atom backbone total keempat sistem .................. 34
Gambar 12. Grafik perbedaan order parameter vektor NH sebagai fungsi
nomor residu .............................................................................. 36
Gambar 13. Grafik order parameter sebagai fungsi residu pada keempat
sistem . ........................................................................................ 37
Gambar 14. Perbedaan konformasi p53 antara keempat sistem ...................... 40
Gambar 15. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 114-124 41
Gambar 16. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
114-124 ...................................................................................... 42
Gambar 17. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 176-189 47
Gambar 18. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
176-189 ....................................................................................... 48
Gambar 19. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 220-232 51
Gambar 20. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
220-232 ....................................................................................... 52
Gambar 21. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 239-250 53
perpustakaan.uns.ac.id
xv
digilib.uns.ac.id
Gambar 22. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
239-250 ....................................................................................... 56
xvi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Diagram alir parameterisasi adduct MQ-Sistein .......................... 68
Lampiran 2. Diagram alir pemilihan makromolekul ......................................... 69
Lampiran 3. Diagram alir proses simulasi ....................................................... 70
Lampiran 4. Diagram alir analisis visualisasi konformasi ................................ 71
Lampiran 5. File prep adduct MQ-Sistein ....................................................... 72
Lampiran 6. Populasi 10 klaster dari empat sistem protein .............................. 73
digilib.uns.ac.id
DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53
OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN
Disusun Oleh :
THERA FEMALEDA LABAN
M0307079
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains Kimia
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
i
perpustakaan.uns.ac.id
ii
digilib.uns.ac.id
iii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
“DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53 OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN ”
belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan
tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau
dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini
dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Juni 2013
THERA FEMALEDA LABAN
iv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DINAMIKA REAKTIVASI Y220C-p53
OLEH ADDUCT MQ-SISTEIN
THERA FEMALEDA LABAN
Jurusan Kimia. Fakultas MIPA. Universitas Sebelas Maret.
ABSTRAK
Pembentukkan adduct MQ-Sistein merupakan salah satu mekanisme yang diketahui dapat
mengembalikan fungsi p53. Mutasi Y220C-p53 (mutasi tirosin menjadi sistein)
kehilangan fungsi p53 sebagai gen penekan tumor. Mutasi tersebut menginduksi suatu
cavity pada residu 220 dan mengubah stabilitas termalnya. Sistein 220 yang berada
didalam cavity diketahui dapat menjadi target obat. Di sisi lain, beberapa sistein pada p53
DNA binding domain dapat membentuk adduct MQ-Sistein. Banyaknya sistein yang ada
menjelaskan bahwa mekanisme restorasi belum sepenuhnya diketahui. Simulasi dinamika
molekuler dari Y220C-p53 yang mengandung adduct MQ-Sistein telah kami lakukan
untuk memahami mekanisme tersebut. Trajectory-trajectory hasil simulasi selama 100 ns
menunjukkan adanya perubahan kestabilan karena penambahan adduct. Perubahan
tersebut dapat ditandai oleh perubahan pada konformasi backbone protein. Sistein pada
lokasi yang berbeda memberikan pengaruh interaksi yang berbeda, sehingga
memungkinkan terjadinya perbedaan perubahan konformasi. Adduct MQ-Sistein pada
residu 220 dan 275 menunjukkan perubahan konformasi yang relatif sama pada loop 1
dan loop 3 (L1 dan L3). Oleh sebab itu, kami menduga bahwa adduct MQ-Sistein
menginduksi modifikasi local, dan mengubah sebagian konformasi Y220C-p53
menyerupai wild type-p53.
Kata kunci : reaktivasi, R175H-p53, adduct MQ-Sistein, dinamika molekuler
v
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
THE DYNAMICS OF Y220C-p53 REACTIVATION
BY MQ-CYSTEINE ADDUCT
THERA FEMALEDA LABAN
Department of Chemistry. Faculty of Mathematics and Natural Sciences.
Sebelas Maret University.
ABSTRACT
Methylene Quinuclidinone-Cysteine (MQ-Cysteine) adduct formation is one of p53
restoration mechanisms have been discovered. Y220C-p53 mutation (Tyrosine become
Cysteine) has loss of p53 function as a tumor suppressor gene. The mutation has induced
a cavity at residue 220 and its also changed thermal stability. Cysteine 220, which located
in the cavity is known as a drug target residue. On the other hand, there are several sites
of cysteines in p53 DNA binding domain can also form the adduct. So that, restoration
mechanism is not fully discovered yet. In order to understand the mechanism, we have
performed molecular dynamics simulation of Y220C-p53 containing MQ-Cysteine
adduct. The simulations results of 100 ns trajectories show the stability changes because
of adduct formation. The changes of stability may indicated by the alterations of protein
backbone conformations. Cysteine on different site provides different interaction effect, it
allows different conformational alterations. MQ-Cysteine adduct at residue number 220
and 275 introduced the same conformational alterations on loop 1 and loop 3 (L1 and
L3). Thus we can surmise that the adduct induces local modification, and partly resemble
Y220C-p53 conformational behavior of wild type-p53.
Keywords : reactivation, Y220C-p53, MQ-Cysteine adduct, molecular dynamics
vi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
MOTTO
Ia membuat segala sesuatu indah pada waktunya, bahkan Ia memberikan kekekalan
dalam hati mereka. Tetapi manusia tidak dapat menyelami pekerjaan yang dilakukan
Allah dari awal sampai akhir
(Pengkotbah 3:11)
Dalam susah pun senang, dalam segala hal, aku bermazmur dan ucap syukur, itu
kehendak-Nya.
(Kidung Jemaat 450)
Terus maju, karena waktu tak pernah berjalan mundur !
(bapak & ibuk)
vii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Karya ini penulis persembahkan teruntuk:
Computational Chemistry Community
Bapak , ibuk, mas niko, mba tiara, mas erik, mba ella, dan taka sebagai motivator
sekaligus keluarga yang sangat luar biasa.
Bang welly sebagai sahabat spesial sepanjang masa.
Kimia angkatan 2007, khususnya Alin, cita, dan sinta sebagai sahabat setia di kala susah
maupun senang.
viii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YME atas limpahan rahmat-Nya bagi penulis
sehingga skripsi ini dapat terselesaikan sebagai salah satu persyaratan dalam
memperoleh gelar sarjana sains Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta. Atas segala karunia-Nya
pulalah penulis menyadari bahwa segala sesuatu memiliki proses dan waktunya
masing-masing.
Dalam menyusun skripsi ini penulis menemui berbagai hambatan dan
permasalahan yang beragam. Namun, atas bimbingan, kritikan, saran, dan
dorongan semangat yang bermanfaat dari berbagai pihak, semua hambatan dan
permasalahan tersebut dapat penulis atasi dengan baik. Oleh karena itu, penulis
ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu
penulis, yaitu sebagai berikut.
1. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc., Ph.D., selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Eddy Heraldy, M.Si., selaku ketua Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Dr. rer. nat. Fajar R. Wibowo, M.Si., selaku dosen pembimbing I, yang dengan penuh
kesabaran membimbing penulis menyelesaikan skripsi ini, memberikan banyak
kesempatan, pengalaman dan inspirasi bagi penulis.
4. Candra Purnawan, MSc., selaku pembimbing akademis yang memberikan
bimbingannya selama perkuliahan.
5. Edi Pramono, M.Si., selaku ketua laboratorium Kimia Dasar yang telah memberikan
akses bagi penulis melakukan penelitian di laboratorium Kimia Dasar bagian
Komputasi Kimia.
6. Bapak Ibu dosen dan seluruh staff jurusan Kimia yang telah memberikan fasilitas dan
pelayanan yang baik bagi penulis.
7. Teman-teman kimia berbagai generasi, terimakasih atas kebersamaan dan kerja
samanya.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis tuliskan satu per satu yang telah memberikan
bantuannya
perpustakaan.uns.ac.id
ix
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari bahwa penelitian dan penyusunan skripsi yang penulis
lakukan masih jauh dari sempurna sehingga membutuhkan saran dan kritik yang
membangun dari para pembaca. Namun, lepas dari semua itu, semoga para
pembaca mendapatkan manfaat setelah membaca skripsi ini.
Surakarta , Juni 2013
Penulis
x
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................
ii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii
HALAMAN ABSTRAK ................................................................................. iv
HALAMAN ABSTRACT ...............................................................................
v
HALAMAN MOTTO ..................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................... viii
DAFTAR ISI ..................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
A. Latar Belakang ....................................................................................
1
B. Perumusan Masalah .............................................................................
4
1. Identifikasi Masalah .......................................................................
4
2. Batasan Masalah ............................................................................
5
3. Rumusan Masalah .........................................................................
5
C. Tujuan Penelitian ................................................................................
6
D. Manfaat Penelitian ...............................................................................
6
BAB II LANDASAN TEORI .........................................................................
7
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................
7
1. Struktur Protein ...............................................................................
7
2. Ikatan Hidrogen pada Protein ..............................................................
9
3. Protein p53 ………………………………………………………. .... 10
4. Kanker …………………………………………………………… .... 11
5. Mutan Onkogenik Y220C-p53 ......................................................... 12
6. Reaktivasi p53 termutasi .................................................................. 15
7. Pemodelan Molekuler ...................................................................... 16
perpustakaan.uns.ac.id
xi
digilib.uns.ac.id
8. Simulasi Dinamika Molekuler ......................................................... 17
a) Antechamber ............................................................................... 19
b) Parmchk ..................................................................................... 19
c) LEaP .......................................................................................... 19
d) Sander ........................................................................................ 19
e) Ptraj ............................................................................................ 20
(1) RMSD (Root Mean Square Deviation) ................................. 20
(2) B-factor ............................................................................... 20
(3) Entropi ................................................................................ 21
(4) Clustering Trajector y .......................................................... 22
B. Kerangka Pemikiran ............................................................................. 22
C. Hipotesis .............................................................................................. 24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................... 25
A. Metode Penelitian ................................................................................ 25
B. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 25
C. Alat dan Bahan yang Dibutuhkan ........................................................ 25
1. Alat ............................................................................................... 25
2. Bahan ............................................................................................ 25
D. Prosedur Penelitian .............................................................................. 25
1. Parameterisasi Adduct MQ-Sistein ................................................. 25
2. Pemilihan Makromolekul ............................................................... 26
3. Penentuan Koordinat Awal Sistem ................................................. 26
4. Minimisasi dan Penyeimbangan (Equilibrasi) Sistem ..................... 26
5. Simulasi Sistem ............................................................................. 27
E. Teknik Pengumpulan dan Analisis Data ............................................... 27
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 28
A. Parameterisasi Adduct MQ-Sistein ....................................................... 28
B. Pemilihan Residu Sistein Target pada Mutan Y220C-p53 .................... 29
C. Hasil Simulasi ………………………………………………………..... 31
D. Perubahan Konformasi Parsial Mutan Y220C-p53 oleh Adduct MQSistein ................................................................................................. 38
perpustakaan.uns.ac.id
xii
digilib.uns.ac.id
a) Range Residu 114-124.................................................................. 41
b) Range Residu 176-189 ................................................................. 46
c) Range Residu 220-232 ................................................................. 51
d) Range Residu 239-250 ................................................................. 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 60
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 61
LAMPIRAN ................................................................................................... 68
xiii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 114-124 ........... 44
Tabel 2. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 176-189 ........... 49
Tabel 3. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 220-232 ........... 53
Tabel 4. Nilai occupancy ikatan hidrogen untuk range residu 239-250 ........... 57
xiv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.
Empat tingkatan struktur protein .................................................
8
Gambar 2.
Siklus perkembangan sel ............................................................ 11
Gambar 3.
Struktur Domain Inti p53 ............................................................ 12
Gambar 4.
Struktur adduct MQ-NAC dan adduct MQ-Sistein ..................... 15
Gambar 5.
Template adduct MQ-Sistein ...................................................... 28
Gambar 6.
Struktur adduct MQ-Sistein teroptimasi dengan keterangan kode
atom, tipe atom, dan muatan adduct MQ-Sistein yang diperoleh
dengan RESP .............................................................................. 29
Gambar 7.
Hasil pemilihan lokasi sistein target pada mutan Y220C-p53 ...... 30
Gambar 8.
Grafik perbedaan RMSD sebagai fungsi waktu ........................... 31
Gambar 9.
Grafik perbedaan B-factor semua atom sebagai fungsi nomor
residu dan grafik perbedaan B-factor atom backbone sebagai
fungsi nomor residu .................................................................... 33
Gambar 10. Grafik B-faktor atom backbone total keempat sistem .................. 34
Gambar 12. Grafik perbedaan order parameter vektor NH sebagai fungsi
nomor residu .............................................................................. 36
Gambar 13. Grafik order parameter sebagai fungsi residu pada keempat
sistem . ........................................................................................ 37
Gambar 14. Perbedaan konformasi p53 antara keempat sistem ...................... 40
Gambar 15. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 114-124 41
Gambar 16. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
114-124 ...................................................................................... 42
Gambar 17. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 176-189 47
Gambar 18. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
176-189 ....................................................................................... 48
Gambar 19. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 220-232 51
Gambar 20. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
220-232 ....................................................................................... 52
Gambar 21. Perbedaan konformasi keempat sistem pada range residu 239-250 53
perpustakaan.uns.ac.id
xv
digilib.uns.ac.id
Gambar 22. Perbedaan ikatan hidrogen keempat sistem pada range residu
239-250 ....................................................................................... 56
xvi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Diagram alir parameterisasi adduct MQ-Sistein .......................... 68
Lampiran 2. Diagram alir pemilihan makromolekul ......................................... 69
Lampiran 3. Diagram alir proses simulasi ....................................................... 70
Lampiran 4. Diagram alir analisis visualisasi konformasi ................................ 71
Lampiran 5. File prep adduct MQ-Sistein ....................................................... 72
Lampiran 6. Populasi 10 klaster dari empat sistem protein .............................. 73