Penambatan Molekul dan Dinamika Molekul beberapa Fitokimia dari Acalypha Indica L. sebagai Inhibitor Matriks Metalloproteinase9

Aiyi Asnawi, Ellin Febrina, Widhya Aligita, Anne Yuliantini, Arfan Arfan

Abstrak


Berbagai efek farmakologis telah dikaji terhadap ekstrak dan islolat dari Acalypha Indica L. terutama terkait dengan aktifitas anti kanker. Matrix metalloproteinases MMP9 merupakan contoh yang sangat baik dari kelompok proteinase terpenting yang terlibat dalam sel metastatic/kanker. MMP9 telah dikaitkan dengan berbagai macam penyakit, termasuk sistem pernapasan, sistem autoimun, dan bahkan kanker. Maka dari itu, makalah ini bertujuan untuk mendapatkan senyawa pemandu dari beberapa fitokimia Acalypha Indica L. yang bertanggung jawab dalam migrasi sel dengan menggunakan penambatan molekul dan dinamika molekul. Ligan ditambatkan ke situs aktif struktur kristal MMP9 (PDB ID: 5UE4) menggunakan aplikasi AutoDock Release 4.2.6. Proses penambatan molekul divalidasi dengan melakukan penambatan ulang ligan alami pada sisi aktif MMP9. Selanjutnya, menggunakan GROMACS dilakukan simulasi dinamika molekul (MD) ditandem dengan algoritma gmx_MMGBSA dan gmx_MMGBSA_ana untuk menghitung energi ikatan dan kontribusi residu terhadap terhadap kestabilan kompleks. Hasil menunjukkan hanya satu ligan dari 36 ligan yang dievaluasi tidak mampu berikatan dengan sisi aktif MMP9, dan enam dari ligan mampu mengikatnya lebih negatif daripada ligan alami. Kompleks dengan ligan S54 dan S56 yang memiliki energi paling negatif tetapi dari sisi parameter lainnya, kompleks S56 paling stabil. Dapat disimpulkan, g-sitosterol asetat (S56) memiliki potensi untuk berfungsi sebagai senyawa pemandu untuk MMP9

Kata Kunci


Acalypha indica L.; kanker; penambatan molekul; MD; MMP9

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


. NHS. Chemotherapy - NHS [Internet]. 2020 [cited 2022 Feb 13]. Available from: https://www.nhs.uk/conditions/chemotherapy/#:~:text=Chemotherapy is a cancer treatment,and spreading in the body

. Löffek S, Schilling O, Franzke C-WW. Biological role of matrix metalloproteinases: a critical balance. Eur Respir J. 2011;38(1):191–208. https://doi.org/10.1183/09031936.00146510

. Dufour A, Overall CM. Missing the target: matrix metalloproteinase antitargets in inflammation and cancer. Trends Pharmacol Sci. 2013;34(4):233–42. https://doi.org/10.1016/J.TIPS.2013.02.004

. Accorsi-Mendonça T, Paiva KB da S, Zambuzzi WF, Cestari TM, Lara VS, Sogayar MC, et al. Expression of matrix metalloproteinases-2 and-9 and RECK during alveolar bone regeneration in rat. J Mol Histol. 2008;39(2):201–8. https://doi.org/10.1007/S10735-007-9152-Z

. Sakthi SS, Geetha M, Saranraj P. PHARMACOLOGICAL SCREENING OF Datura metel AND Acalypha indica FOR ITS ANTIFUNGAL ACTIVITY AGAINST PATHOGENIC FUNGI. Int J Pharm Sci Heal care. 2011;1(2):15–30.

. Kalimuthu S, Rajesh P, Kannan VR, Balamurugan B, Chandrasekar TM. Antiulcer activity of Methanolic extract of Acalypha indica Linn. (Euphorbiaceae) by Pylorous Ligture and Swim Stress Induced Ulceration. J Pharm Res. 2010;3(11):2779–83.

. Sundararaman P, Djerassi C. A convenient synthesis of progesterone from stigmasterol. J Org Chem. 2002;42(22):3633–4. https://doi.org/10.1021/JO00442A044

. Gupta S, Bandopadhyay A. Overcoming seed dormancy of Acalypha indicaL.(Euphorbiaceae): An important medicinal plant. Indian J Plant Sci. 2013;2(1):72–9.

. Syahiran N, Mohamed R, Idayu I, Zahidin NS, Saidin S, Zulkifli RM, et al. review of Acalypha indica L.(Euphorbiaceae) as traditional medicinal plant and its therapeutic potential. J Ethnopharmacol. 2017;207:146–73. https://doi.org/10.1016/J.JEP.2017.06.019

. Chen X, Ung CY, Chen Y. Can an in silico drug-target search method be used to probe potential mechanisms of medicinal plant ingredients? Nat Prod Rep. 2003;20(4):432–44. https://doi.org/10.1039/B303745B

. Bitencourt-Ferreira G, Pintro VO, de Azevedo WF. Docking with AutoDock4. In: Methods in Molecular Biology. Humana, New York, NY; 2019. p. 125–48. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-9752-7_9

. NCBI Nc. PubChem Compound Database. Natl Cent Biotechnol Inf. 2018;

. Kohnke B, Kutzner C, Grubmüller H, Grubmüller H. A GPU-accelerated Fast Multipole Method for GROMACS: performance and accuracy. J Chem Theory Comput. 2020;16(11):6938–49. https://doi.org/10.1021/ACS.JCTC.0C00744

. Bernardi A, Faller R, Reith D, Kirschner KN. ACPYPE update for nonuniform 1–4 scale factors: Conversion of the GLYCAM06 force field from AMBER to GROMACS. SoftwareX. 2019;10:100241. https://doi.org/10.1016/J.SOFTX.2019.100241

. Asnawi A, Aman LO, Nursamsiar, Yuliantini A, Febrina E. MOLECULAR DOCKING AND MOLECULAR DYNAMIC STUDIES: SCREENING PHYTOCHEMICALS OF Acalypha indica AGAINST BRAF KINASE RECEPTORS FOR POTENTIAL USE IN MELANOCYTIC TUMOURS. Rasayan J Chem. 2022;15(2):1352–61. https://doi.org/10.31788/RJC.2022.1526769

. Valdés-Tresanco MES, Valdés-Tresanco MES, Valiente PA, Moreno E. Gmx_MMPBSA: A New Tool to Perform End-State Free Energy Calculations with GROMACS. J Chem Theory Comput. 2021;17(10):6281–91. https://doi.org/10.1021/acs.jctc.1c00645

. Ischak NI, Ode LA, Hasan H, Kilo A La, Asnawi A. In silico screening of Andrographis paniculata secondary metabolites as anti-diabetes mellitus through PDE9 inhibition. Res Pharm Sci. 2023;18(1):100. https://doi.org/10.4103/1735-5362.363619

. Mukherjee S, Balius TE, Rizzo RC. Docking Validation Resources: Protein Family and Ligand Flexibility Experiments. J Chem Inf Model. 2010;50(11):1986–2000. https://doi.org/10.1021/CI1001982

. Genheden S, Ryde U. The MM/PBSA and MM/GBSA methods to estimate ligand-binding affinities. Expert Opin Drug Discov. 2015;10(5):449–61. https://doi.org/10.1517/17460441.2015.1032936

. Tuccinardi T. What is the current value of MM/PBSA and MM/GBSA methods in drug discovery? [Internet]. Vol. 16, Expert Opinion on Drug Discovery. Taylor & Francis; 2021. p. 1233–7. https://doi.org/10.1080/17460441.2021.1942836




DOI: https://doi.org/10.25077/jsfk.10.1.62-70.2023

Article Metrics

Abstract view : 278 times
PDF view/download : 304 times



JSFK (Jurnal Sains Farmasi & Klinis) (J Sains Farm Klin) | p-ISSN: 2407-7062 | e-ISSN: 2442-5435

Diterbitkan oleh Fakultas Farmasi Universitas Andalas bekerjasama dengan Ikatan Apoteker Indonesia - Daerah Sumatera Barat 

      

 JSFK is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.