IJPST - 6.
, 2024.
Indonesian Journal of Pharmaceutical Science and Technology Journal Homepage : http://jurnal.
id/ijpst/ UNPAD Research Article In Silico Study of Compounds in Noni (Morinda citrifolia L.
) against MainProtease in SARS-CoV-2 Samuel Lestyawan1.
Maitsa A.
Fakhirah1.
Riska Prasetiawati2*.
Diyani S.
Anggraeni2.
Muchtaridi Muchtaridi3 1 Program Studi Sarjana.
Fakultas Farmasi.
Universitas Padjadjaran.
Sumedang.
Jawa Barat.
Indonesia 2Program Studi Farmasi.
Fakultas MIPA.
Universitas Garut.
Garut.
Jawa Barat.
Indonesia 3Departemen Analisis Farmasi dan Kimia Medisinal.
Fakultas Farmasi.
Universitas Padjadjaran.
Sumedang.
Jawa Barat.
Indonesia Submitted 24 September 2024.
Revised 26 November 2024.
Accepted 11 December 2024.
Published 03 January 2025 *Corresponding author: riska@uniga.
Abstract Coronavirus Disease 2019 (COVID-.
, caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-.
, is a contagious illness transmitted from person to person.
The main protease (Mpr.
of SARS-CoV-2 is a promising target for therapeutic intervention.
Noni (Morinda citrifolia L.
), a plant commonly used in traditional medicine in Indonesia for treating COVID-19, has been investigated for its potential anti-SARS-CoV-2 compounds.
However, the specific bioactive compounds targeting SARS-CoV-2 remain unidentified.
This study aimed to identify and predict the activity of compounds in Noni against Mpro through pharmacophore modeling, molecular docking, drug-likeness, and pharmacokinetic analysis using LigandScoutA.
Discovery Studio VisualizerA.
AutoDockA.
SwissADME.
Pre-ADMET, and ToxtreeA.
Among the 40 compounds analyzed, quercetin emerged as the most promising candidate, with a pharmacophore fit score of 41.
05, a binding energy .
G) of -7.
kcal/mol, and interactions with amino acid residues GLY143A and MET165A, similar to the native These findings suggest that quercetin from M.
citrifolia has the potential to be developed as a novel anti-SARS-CoV-2 therapeutic agent.
Keywords: Anti-SARS CoV-2, main protease, molecular docking, noni, pharmacophore screening Studi In Silico Senyawa pada Mengkudu (Morinda citrifolia L.
) terhadap Main-Protease pada SARS-CoV-2 Abstrak Coronavirus Disease-2019 (COVID-.
, yang disebabkan oleh severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-.
, merupakan penyakit menular yang dapat ditransmisikan antar manusia.
Main protease (Mpr.
dari SARS-CoV-2 adalah target yang cukup strategis untuk pengembangan Mengkudu (Morinda citrifolia L.
), tanaman yang sering digunakan dalam pengobatan tradisional di Indonesia untuk mengatasi COVID-19, telah diteliti untuk mengidentifikasi senyawa potensialnya terhadap SARS-CoV-2.
Namun, senyawa bioaktif spesifik yang menargetkan SARS-CoV-2 belum Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan memprediksi aktivitas senyawa dalam mengkudu terhadap Mpro melalui pemodelan farmakofor, penambatan molekuler, drug-likeness, dan prediksi profil farmakokinetik menggunakan program LigandScoutA.
Discovery Studio VisualizerA.
AutoDockA.
SwissADME.
Pre-ADMET, dan ToxtreeA.
Dari 40 senyawa yang dianalisis, kuersetin muncul sebagai kandidat paling menjanjikan dengan pharmacophore fit score sebesar 41,05, energi bebas Gibbs .
G) sebesar -7,79 kcal/mol, dan interaksi dengan residu asam amino GLY143A dan MET165A, serupa dengan ligan alami.
Temuan ini menunjukkan bahwa kuersetin dari M.
berpotensi untuk dikembangkan sebagai kandidat agen untuk terapi anti-SARS-CoV-2.
Kata Kunci: Anti SARS-CoV-2, main protease, mengkudu, penambatan molekul, skrining farmakofor IJPST - 6.
, 2024.
Pendahuluan Coronavirus Disease 2019 (COVID-.
merupakan wabah penyakit yang mengancam hampir seluruh belahan dunia pada akhir tahun 2019 hingga saat ini.
Kemunculan COVID-19 pertama kali terjadi di Kota Wuhan.
China, pada akhir Desember 2019 dengan nama awal 2019 Novel Coronavirus .
9-nCoV).
Penyakit ini disebabkan oleh sebuah virus bernama Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus 2 (SARS-CoV-.
dan memiliki gejala awal yang ditimbulkan berupa demam, flu, batuk, kelelahan, produksi dahak berlebih, sakit kepala, diare dan sesak napas atau Dalam keadaan parah, penyakit ini dapat menimbulkan ARDS .
cute respiratory distress syndrom.
yang menjadi salah satu penyebab kematian pasien yang terinfeksi SARS-CoV-2.
Main protease (Mpr.
merupakan salah satu enzim fungsional pada virus ini yang penting dalam pemecahan poliprotein virus menjadi protein fungsional.
Maka dari itu, enzim ini menjadi salah satu target kerja obat yang prospektif dalam pengobatan COVID-19.
4 Sudah ditemukan beberapa obat COVID-19 yang menargetkan enzim ini seperti nirmatrelvir dan enzitrelvir.
Namun, pengobatan ini tentunya bukan tanpa Uji klinis yang ada menunjukkan bahwa pasien COVID-19 yang menggunakan nirmatrelvir menderita efek samping neurologi dan gastrointestinal seperti kehilangan rasa pengecap, pusing, dan diare.
Selain itu, penggunaan nirmatrelvir juga dilaporka menyebabkan banyak kasus recurrence atau kekambuhan kembali COVID-19 pada 6 Sementara itu, berdasarkan uji klinis lain, penggunaan enzitrelvir juga dilaporkan menyebabkan efek samping pada biokimia darah seperti penurunan HDL .
igh-density lipoprotei.
, peningkatan trigliserida, dan lain-lain.
7 Kekurangan tersebut menyebabkan diperlukannya pencarian obat baru untuk mengobati COVID-19 yang diharapkan memiliki efek samping yang lebih rendah.
Salah satu metode pencarian obat baru adalah dengan meneliti aktivitas dari senyawasenyawa di tanaman herbal dikarenakan pada umumnya tanaman herbal dilaporkan memiliki efek samping yang lebih sedikit.
Tanaman mengkudu (Morinda citrifolia ) merupakan tanaman yang banyak dijumpai di Indonesia dan merupakan anggota famili Rubiaceae.
Tanaman ini mengandung suatu senyawa bernama damnacanthal yang sudah terbukti memiliki aktivitas antivirus.
Tanaman ini juga sudah banyak digunakan untuk mengobati gejala-gejala COVID-19.
Akan tetapi, penelitian ilmiah mengenai aktivitas masing-masing senyawa dalam tanaman ini terhadap penyakit COVID-19 belum dilakukan.
Penelitian ini akan melakukan pendekatan in silico.
Pendekatan ini sering dijadikan sebagai skrining awal dalam pencarian obat baru karena bersifat cepat, murah, dan memiliki tingkat risiko yang Sudah banyak obat yang beredar saat ini yang penemuan awalnya bermula dari pendekatan in silico seperti kaptopril, ritonavir, dan simetidin.
11 Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prediksi aktivitas senyawa yang terkandung dalam mengkudu (Morinda citrifolia L.
terhadap Mpro sebagai anti SARS-CoV-2 melalui pendekatan studi komputasi.
Metode Alat Alat yang digunakan pada penelitian terdiri dari perangkat keras berupa laptop dengan spesifikasi IntelA CoreE i3 processor M370 .
,40 GHz.
RAM 4,00 GB.
System type 64-bi.
, dan sistem operasi Windows Selain itu, terdapat beberapa perangkat lunak yang terdiri dari LigandScoutA 4.
BIOVIA Discovery Studio VisualizerA 2021.
ChemDrawA Ultra 12.
AutoDock ToolsA .
AutoDock4.
2A Notepad A.
ToxtreeA dan situs online yang terdiri dari Protein Data Bank (PDB) .
ttps://w.
org/).
DUD-E .
ttps://dude.
org/).
Binding Database .
ttps://w.
org/).
PubChem .
ttps://pubchem.
gov/).
SwissADME .
ttp://w.
ch/) serta Pre-ADMET .
ttps://preadmet.
org/).
Bahan IJPST - 6.
, 2024.
Bahan yang digunakan berupa reseptor main protease (Mpr.
dari SARS-CoV-2 dengan kode PDB 7BUY, yang didapatkan dari metode difraksi sinar-X dengan resolusi 1,60 yI yang diunduh dari Protein data Bank (PDB).
Reseptor dengan kode PDB yang sama telah digunakan pada penelitian sebelumnya untuk simulasi molecular docking.
12 Senyawa uji yang digunakan berupa 40 senyawa dari tanaman mengkudu yang dibuat struktur digitalnya menggunakan ChemDrawA Ultra 0 atau mengunduh dari situs PubChem.
Untuk skrining farmakofor, digunakan database senyawa aktif dan tidak aktif .
terhadap enzim HIV-1 protease yang diunduh dari website DUD-E.
Enzim ini memiliki mekanisme kerja yang serupa dengan main protease sehingga bisa dijadikan alternatif untuk main protease yang tidak tersedia di DUD-E.
13 Digunakan juga ligan pembanding N-Benzil-2.
,6-dimetilfenoks.
N-{(.
R,4S)-4-{.
pirilodin-3-YL)meti.
asetamid yang tertambat pada reseptor HIV-1 protease dengan kode PDB 1XL2, yang didapatkan dari metode difraksi sinar-X dengan resolusi 1,50 yI.
Prosedur Skrining Farmakofor Database senyawa yang aktif dan tidak aktif terhadap reseptor HIV-1 protease diunduh dari situs DUD-E dengan format Selain itu, disiapkan juga ligan pembanding dengan mengunduh reseptor HIV-1 protease dari Protein Data Bank dengan kode PDB 1XL2 dan memisahkan ligan alaminya dengan Discovery Studio VisualizerA 2021 dan meyimpan dengan format (.
Ligan uji disiapkan dengan mengunduh dari situs PubChem atau menggambar dengan ChemDrawA Ultra 0 kemudian diminimisasi energinya dan disimpan dengan format (.
Model farmakofor didapatkan dari situs Binding Database dan disesuaikan dengan database senyawa aktif menggunakan LigandScoutA 4.
Model yang didapatkan kemudian divalidasi dengan melihat parameter AUC .
rea under the curv.
dan GH .
oodness of hi.
pada ROC .
eceiver operator characteristi.
Model yang paling baik kemudian disimpan dengan format (.
Skrining dengan menggunakan model terbaik untuk menyeleksi seluruh ligan uji.
Nilai yang dilihat adalah pharmacophore fit score di mana semakin besar nilai tersebut, semakin mirip model farmakofor ligan uji dengan senyawa yang aktif pada reseptor tersebut.
Molecular Docking Struktur makromolekul main protease diunduh dari situs Protein Data Bank dengan kode PDB 7BUY dengan format (.
Setelah itu, dilakukan pemisahan reseptor dengan ligan alami dengan BIOVIA Discovery Studio VisualizerA dan masing-masing disimpan dengan format (.
Ligan uji disiapkan dengan mengunduh dari situs PubChem atau menggambar dengan ChemDrawA Ultra 0 kemudian diminimisasi energinya dan disimpan dengan format (.
Dengan menggunakan AutoDock ToolsA, ligan dan reseptor ditambahkan muatan dan torsi kemudian disimpan dengan format (.
Validasi molecular docking dilakukan dengan metode re-docking yaitu penambatan kembali ligan alami ke reseptor.
Reseptor dan ligan alami diatur parameter grid dan parameter penambatannya pada AutoDock ToolsA, kemudian dilakukan perintah penambatan dengan AutoDockA 4.
Simulasi dilakukan sebanyak 100 kali pengulangan dengan mengatur GA .
enetic algorith.
run sebanyak 100 pada parameter penambatan.
Parameter yang dilihat adalah nilai RMSD (Root Mean Square Deviatio.
Simulasi molecular docking dengan ligan uji dilakukan dengan prosedur yang Reseptor dan ligan uji (.
dibuat parameter grid dan parameter penambatan .
GA run.
pada AutoDock ToolsA, kemudian dilakukan perintah penambatan dengan AutoDockA 4.
Parameter yang dilihat adalah perubahan energi bebas Gibbs yang akan sebanding dengan konstanta inhibisi, dan asam amino yang berikatan dengan ligan.
IJPST - 6.
, 2024.
Prediksi Drug-Likeness Drug-likeness dari seluruh senyawa uji dilihat berdasarkan aturan LipinskiAos rule of 5 menggunakan situs SwissADME.
Senyawa uji dibuat dalam bentuk SMILES dan diunggah ke situs tersebut.
Kemudian dilakukan running dan hasil parameter Lipinski akan didapatkan.
Prediksi Profil Farmakokinetika dan Toksisitas Prediksi dilakukan di situs PreADMET dengan cara menggambar struktur 2 dimensi senyawa pada situs dan melakukan running.
Parameter yang dilihat adalah nilai human intestinal absorption (HIA), cancer coli-2 (CaCo-.
penetration, dan plasma protein binding (PPB).
Prediksi nilai toksisitas dilakukan pada ToxTreeA dengan memasukkan format SMILES dari senyawa dan melakukan Parameter yang dilihat adalah nilai CrammerAos Rule.
Benigni/Bossa rulebase, dan Kroes TTC decision tree.
Hasil Skrining Farmakofor Model farmakofor yang diperoleh memiliki enam ikatan hidrofobik, satu akseptor ikatan hidrogen, dan dua donor ikatan hidrogen yang digunakan untuk mencari ligan uji.
Hasil validasi yang diperoleh dari ROC curve mendapatkan nilai GH (Goodness of Hi.
yang dihasilkan sebesar 0,8 atau 80% dan nilai AUC sebesar 0,91 atau 91%.
Nilai tersebut memenuhi syarat yaitu GH bernilai 0,7 Ae 0,814 dan AUC >0,515 sehingga model dianggap valid.
14,15 Senyawa aktif yang dikenali (TP) 17 dari 20 senyawa dan senyawa decoy (FP) 4 dari 100 senyawa maka total hits berjumlah 21 hits.
Setelah model yang valid didapatkan, dilakukan skrining farmakofor terhadap senyawa uji.
Berdasarkan hasil skrining farmakofor, didapatkan 13 senyawa yang memiliki kesamaan farmakofor dengan senyawa yang aktif.
Nilai pharmacophore fit yang dimiliki masing-masing senyawa beraneka ragam dari 32,2 Ae 41,05 (Tabel .
, dengan kuersetin merupakan senyawa dengan kemiripan farmakofor yang paling baik.
Tabel 1.
Hasil Skrining Farmakofor dari Senyawa Bioaktif M.
Nama Senyawa Matching Features Fit Score N-Benzil-2.
,6-dimetilfenoks.
-N-{(.
R,4S)4-{.
pirilodin-3-YL)meti.
asetamid (Ligan Pembandin.
Alizarin
Damnacanthal Isoleusin
Kaempferol
Kuersetin
Leusin
Lusidin
Metionin
Morindon
Rubiadin
34,73
34,47
33,41
40,80
41,05
33,03
39,52
33,35
32,20
39,61
Rutin
33,98
Tirosin
33,88
Metionin Triptofan 33,35 33,01 Keterangan:Kuning = Ikatan hidrofobik.
Merah = Akseptor ikatan hidrogen.
Hijau = Donor ikatan hidrogen IJPST - 6.
, 2024.
Molecular Docking Tahap ini diawali dengan validasi.
Hasil validasi menunjukkan nilai RMSD O 2 yI yaitu 1,389 yI, sehingga memenuhi syarat untuk dilanjutkan dengan ligan senyawa uji.
Sistem tersebut kemudian digunakan untuk melakukan simulasi molecular docking pada 40 senyawa bioaktif pada M.
citrifolia (Tabel Suatu senyawa dikatakan poten untuk dijadikan obat apabila memiliki nilai perubahan energi bebas Gibbs sebesar 6 kkal/ mol atau lebih.
17 Terdapat 12 senyawa yang dikatakan poten .
erwarna hija.
dengan rutin dan beta-sitosterol merupakan senyawa yang terbaik dari segi perubahan energi bebas Gibbs yang mencapai lebih dari 9 kkal/ Konstanta inhibisi merupakan besaran turunan dari perubahan energi bebas Gibbs sehingga nilainya akan sebanding.
Berdasarkan penelitian referensi dari enzim Mpro pada PDB 7BUY, residu asam amino penting yang berikatan dengan ligan alami adalah GLY143A.
CYS145A.
SER144A.
MET165A, dan HIS164A yang berikatan dengan interaksi hidrofobik dan ikatan hydrogen.
19 Namun, berdasarkan hasil re-docking, asam amino kunci yang berinteraksi dengan ligan alami hanyalah GLY143A dan MET165A (Tabel .
Maka, kedua asam amino tersebut yang akan dibandingkan dengan ligan lain .
arna Dari 12 senyawa yang poten, hanya 4 yang memiliki interaksi dengan kedua asam amino yaitu rutin, kuersetin, asam Rutin merupakan senyawa dengan perubahan energi bebas Gibbs terbesar dan berikatan dengan kedua asam amino kunci, maka rutin merupakan senyawa yang berpotensi dari molecular docking untuk berinteraksi dengan Mpro.
Tabel 2.
Hasil Molecular Docking dari Senyawa Bioaktif M.
No.
Senyawa iG .
kal/ KI .
M) Residu Asam Amino Asam heksikarbamat igan alam.
-2,29 20,85y106 GLY143A.
MET165A.
HIS41A
Ligan ritonavir igan pembandin.
-5,48 95,89y103 GLY143A.
MET165A.
MET49A.
MET49A.
ASN142.
HIS41A.
THR26A
2-Pentanon
-3,78
1,69 y106 GLN192A.
THR190A
3-Metilbutanal -3,65 2,11y10 GLN192A.
THR190A.
GLN189A.
MET49A
4-Epi-boreriagenin
-5,84
52,37y103 GLY143A.
HIS164A.
CYS145A.
GLU166.
HIS172A.
HIS163A
Alanin
-2,93
7,15y10 CYS145A.
GLY143A.
SER144A.
ASN142A Struktur 2D IJPST - 6.
, 2024.
Alizarin
Arginin
Asam aspartat
Asam
-6,65
-3,98
-2,96
-6,63
13,38y103 ARG188A.
GLN192A.
THR190A.
GLU166A.
GLN189A.
MET165A.
CYS145A
1,21y106 PHE140A.
GLY143A.
CYS145A.
SER144A
6,76y106 GLU166A.
CYS145A.
LEU141A.
SER144A
13,70y103 GLN192A.
ARG188A.
GLN189A.
GLU166A.
HIS163A.
ASN142A.
GLY143A.
MET165A.
MET49A.
HIS41A
Asam glutamat
-2,93
7,14y106 CYS145A.
SER144A.
GLY143A.
LEU141A
ASN142A
Asam kaprilat
-3,90
1,38y106 CYS145A.
SER144A.
GLY143A
Asam kaproat
-3,66
2,09y106 GLY143A.
SER144A.
CYS145A
Asam glutamat
-2,93
7,14y106 CYS145A.
SER144A.
GLY143A.
LEU141A
ASN142A
Asperulosid
-7,85
1,75y103 GLU166A.
SER144A.
GLY143A.
CYS145A.
SER46A.
HIS41A.
HIS172A.
ASN142A.
MET49A.
MET165A
Asam ursolat
-7,41
3,69y103 THR26A.
LEU27A.
CYS145A.
HIS41A.
MET165A.
MET49A IJPST - 6.
, 2024.
Beta-sitosterol
-9,01
249,79
THR190A,
GLN192A,
HIS41A.
HIS163A,
CYS145A.
MET165A
Damnacantal -6,74 11,51y103 GLU166A.
GLY143A.
CYS145A.
HIS41A.
HIS163A
Etil kaproat
-4,13
932,78y103 GLY143A.
SER144A.
CYS145A.
HIS172A.
HIS163A
Etil kaprilat
-4,34
664,35y103 CYS145A.
SER144A
232,64y103 GLU166A.
GLY143A.
LEU141A.
SER144A.
HIS163A.
ASN142A.
HIS172A
Heksosa
-4,96
Histidin
-4,45
HIS163A.
SER144A,
CYS145A,
GLY143A,
ASN142A
Isoleusin
-4,05
1,07y106 SER144A.
CYS145A
Kaempferol
-7,51
3,15y103 GLU166A.
HIS163A.
SER144A.
GLY143A.
THR26A.
CYS145A
1,94y103 GLN189A.
GLU166A.
SER144A.
GLY143A.
LEU141A.
ASN142A.
MET165A,CYS145.
HIS41A.
MET49A
913,56y103 CYS145A.
GLY143A.
SER144A.
ASN142A.
PHE140A.
HIS163A.
HIS172A
Kuersetin
Leusin
-7,79
-4,15
IJPST - 6.
, 2024.
Lusidin
Metionin
Metil dekanoat
Metil oktanoat
-6,70
-3,69
-4,15
-4,71
12,32y103 GLY143A.
SER144A.
GLU166A.
CYS145A.
HIS41A.
HIS163A
1,97y106 CYS145A.
GLY143A.
SER144A.
ASN142A.
HIS163A.
HIS172A
902,33y103 SER144A.
ASN142A.
PHE140A.
GLU166A.
LEU141A.
MET165A.
MET49A
353,67y103 THR190A.
GLN189A.
GLU166A.
MET165A.
HIS164A.
HIS41A
Morindon
-7,01
7,31y103 GLN192A.
THR190A.
ARG188A.
GLU166A.
GLN189A.
MET165A.
CYS145A
Prolin
-4,04
1,09y106 SER144A.
CYS145A.
ASN142A
7,98y103 GLU166A.
SER144A.
GLY143A.
CYS145A.
HIS163A
59,71
GLU166A.
HIS163A,
SER144A,PHE140A,
CYS145A,
GLY143A,
HIS41A.
THR25A,
CYS44A.
MET165A,
LEU27A
Rubiadin
Rutin
-6,95
-9,86
IJPST - 6.
, 2024.
Serin
Sistein
Skopoletin
-3,27
-3,36
-5,80
3,98y106 HIS163A.
CYS145A.
GLY143A.
SER144A.
LEU141A.
MET165A
3,46y106 GLY143A.
CYS145A.
SER144A.
HIS163A.
PHE140A.
ASN142A.
HIS172A
55,72y103 GLN192A.
THR190A.
HIS41A.
MET165A.
MET49A
Soranjidiol
-7,74
2,13y103 GLN192A.
ARG188A.
THR190A.
GLU166A.
MET165A.
MET49A
Treonin
-3,64
2,14y106 HIS163A.
CYS145A.
SER144A.
ASN142A
Triptofan -5,29 133,47y103 ASN142A.
GLY143A.
CYS145A.
SER144A.
LEU141A
Tirosin
-4,55
HIS163A.
CYS145A
1,83y106 GLY143A.
CYS145A.
SER144A.
ASN142A
Valin
-3,73
Prediksi Drug-Likeness Hasil prediksi drug likeness dari keseluruhan diperoleh hanya 12 senyawa uji yang memenuhi aturan LipinskiAos Rule of Five (Tabel .
Senyawa yang memenuhi aturan Lipinski merupakan senyawa yang ideal untuk dijadikkan sediaan obat oral karena memiliki profil absorbs yang baik.
Syarat senyawa yang lolos aturan Lipinski adalah memiliki berat molekul tidak lebih dari 500 Dalton, memiliki tidak lebih dari 10 gugus akseptor hydrogen dan 5 donor ikatan hydrogen, serta memiliki nilai lipofilisitas (LogP) tidak lebih 20 Terdapat 12 dari 40 senyawa yang memenuhi aturan Lipinski.
Kuersetin .
igan terbaik berdasarkan skrining farmakofo.
, memenuhi aturan ini, sedangkan rutin .
igan terbaik berdasarkan molecular dockin.
tidak memenuhi aturan ini.
Namun, senyawa yang tidak lolos aturan Lipinski tetap bisa dijadikan obat dalam bentuk sediaan non-oral.
IJPST - 6.
, 2024.
Tabel 3.
Hasil Prediksi Drug Likeness dari Senyawa Bioaktif M.
Berat Molekul .
r/ 86,13 86,13 214,21 89,09 240,21 Akseptor
Ikatan Hidrogen
Donor
Ikatan Hidrogen
390,34
-3,8
147,13
144,21
116,16
282,25
172,26
144,21
180,16
155,15
131,17
286,24
302,23
131,17
270,24
186,29
158,24
149,21
270,24
112,13
254,24
-3,7
-0,7
-2,6
-3,2
-1,5
-1,5
-1,9
-2,5
-1,3
No.
Nama Senyawa
2-Pentanon
3-Metilbutanal 4-Epi-boreriagenin
Alanin
Alizarin
Arginin
Asam aspartat
Asam
Asam glutamat
Asam kaprilat
Asam kaproat
Asam linoleat
Asam ursolat
Asperulosid tetraasetat
Beta-sitosterol
Damnacantal Etil kaprilat
Etil kaproat
Heksosa
Histidin
Isoleusin
Kaempferol
Kuersetin
Leusin
Lusidin
Metil dekanoat
Metil oktanoat
Metionin
Morindon
Prolin
Rubiadin
Rutin
Serin
105,09
-3,1
Sistein
121,16
-2,5
Skopoletin
192,17
Soranjidiol
254,24
Tirosin
Treonin
Triptofan Valin
181,19
119,12
204,22
117,15
-2,3
-2,9
-1,1
-2,3
Keterangan: Warna hijau = memenuhi syarat.
Warna merah = tidak memenuhi syarat
Log P
-1,5
-4,2
-2,8
Ket.
IJPST - 6.
, 2024.
Prediksi Farmakokinetika Toksisitas Dari hasil prediksi profil farmakokinetika dan toksisitas dari seluruh senyawa, hanya terdapat 5 senyawa yang memenuhi syarat profil farmakokinetika dan toksisitas (Tabel 4, warna hija.
, dan kelima senyawa tersebut tidak memiliki aktivitas yang baik terhadap Mpro berdasarkan skrining farmakofor maupun molecular docking.
Maka dari itu, untuk senyawa-senyawa yang memang memiliki aktivitas yang baik perlu dilakukan modifikasi struktur untuk memperbaiki profil farmakokinetika ataupun mengurangi Tabel 4.
Hasil Prediksi Farmakokinetika dan Toksisitas dari Senyawa Bioaktif M.
Absorbsi No.
Senyawa
2-Pentanon
3-Metilbutanal 4-Epi-boreriagenin
Alanin
Alizarin
Arginin
Asam aspartate Asam
Asam glutamat
Asam kaprilat
Asam kaproat
Asam linoleat
Asam ursolat
Asperulosid
Beta-sitosterol
Damnacantal Etil kaprilat
Etil kaproat
Heksosa
Histidin
Isoleusin
Kaempferol
Kuersetin
Leusin
Lusidin
Metil dekanoat
Metil oktanoat
Metionin
Morindon
Prolin
Rubiadin
HIA (%)
Caco2 .
Sec-.
68,08b 71,40a 92,34a 27,90b 35,26b 42,48b 24,73b 20,30b 15,34b 0,36c 20,96b 8,82b Distribusi Plasma Protein Binding (%) 81,08b 81,71b 2,47b 86,94b 98,05a 15,35b 56,14b 6,97c 14,03b 37,17b 93,72a 90,93a 98,37a 95,99a Toksisitas Crammer Rules Benigni/ Bossa Rulebase Kroes TTC Decision Tree 18,01b 13,81b 1,22c 20,73b 28,08b 21,87b 84,64b 51,92b 15,25b 37,49b 96,02a 22,36b 59,66b 77,40a 79,44a 63,49b 77,40a 87,27a 76,28a 90,42a 78,32a 92,59a 52,37b 14,25b 43,82b 55,67b 2,57c 18,35b 20,42b 9,58b 3,41c 20,42b 5,76b 38,23b 29,64b 20,60b 20,89b 20,39b 16,33b 88,94b 7,31b 89,61b 93,24a 86,85b 99,58a 83,38b 96,48a IJPST - 6.
, 2024.
Rutin Serin Sistein Skopoletin Soranjidiol Tirosin Treonin Triptofan Valin 2,86c 50,63b 56,88a 93,92a 93,74a 79,68a 52,07b 85,32a 75,26a 28,89b 6,97b 19,71b 0,28c 21,11b 21,11b 9,94b 0,25c 20,05b 43,89b 78,05b 32,86b 29,42b 1,58b 80,95b 29,78b 88,62b Keterangan :
% Human Intestinal Absorption (% HIA)21 .
70-100% well absorbed .
20-70% moderately absorbed .
0-20% poorly absorbed In Vitro Caco-2 cell permeability .
m/se.
>70 higher permeability .
4-70 medium permeability .
<4 low permeability Plasma protein binding (%)21 .
>90 strongly bound .
< 90 weakly bound Cramer rules22 .
Substances with sample chemical structures and fix which efficient modes of metabolism exist, suggesting a low order of oral toxicity .
Substances which prossess structures that are less innocuous than class I substances, but do not contain structural features suggestive of toxicity like those substances in class i .
Substances with chemical structures that permit no strong unitial presumption of safety or may even suggest significant toxicity or have reactive functional groups.
Benigni/Bossa Rulebase23 .
Structural Alert for genotoxic carcinogenicity .
Structural Alert for nongenotoxic carcinogenicity .
Negative for genotoxic carcinogenicity .
Negative for nongenotoxic carcinogenicity Kroes TTC24 .
Substances would not be expected to be a safety concern .
Negligble risk .
ow probability of life-time cancer risk greater than 1 in .
Pembahasan Pendekatan in silico pada senyawasenyawa dalam mengkudu (Morinda citrifoli.
telah dilakukan terhadap enzim main protease (Mpr.
pada SARS-CoV-2.
Tahapan yang dilakukan meliputi skrining farmakofor, molecular docking, prediksi druglikeness, dan prediksi profil farmakokinetika serta toksisitas.
Meskipun pendekatan ini cepat, murah, dan memiliki tingkat resiko yang rendah, kekurangan dari pendekatan ini adalah akurasi hasilnya masih cenderung lebih rendah dibandingkan pendekatan lain.
Hasil dari pendekatan ini diharapkan dapat menjadi dasar untuk penelitian dengan pendekatan lain yang lebih akurat dan memiliki tingkat resiko yang lebih tinggi, seperti in vitro dan in vivo, dalam penemuan obat COVID-19.
Skrining farmakofor merupakan ligand-based di mana penemuan senyawa potensial dilakukan dengan membandingkan dengan senyawa lain.
Farmakofor sendiri didefinisikan sebagai susunan gugus dalam suatu senyawa yang dapat dikenali oleh suatu reseptor sehingga bertanggung jawab terhadap aktivitas senyawa tersebut.
Skrining farmakofor dilakukan dengan membandingkan kesamaan farmakofor antara senyawa uji dengan senyawa lain yang sudah diketahui aktif atau tidak aktif terhadap suatu reseptor, yang pada kasus ini merupakan reseptor HIV-1 protease yang memiliki kesamaan mekanisme dengan Mpro pada SARS-CoV-2.
26 Senyawa yang diuji dinilai aktivitasnya berdasarkan pharmacophore IJPST - 6.
, 2024.
fit score yang menyatakan kecocokkan geometrik struktur suatu senyawa dengan model farmakofor standar.
13 Dari 40 senyawa, terdapat 13 senyawa yang memiliki kesamaan farmakofor dengan senyawa aktif di mana kuersetin merupakan senyawa yang paling aktif dengan nilai fit score sebesar 41,05.
Molecular docking, berbeda dengan skrining farmakofor merupakan metode pengembangan obat structure-based dengan penemuan senyawa potensial dilakukan melalui melihat kecocokan interaksi antara struktur senyawa tersebut dengan struktur 27 Senyawa yang ditambatkan akan menjadi ligan dan berinteraksi dengan reseptor dengan mengalami perubahan energi bebas Gibbs.
Semakin besar nilai perubahan energi bebas Gibbs, semakin kuat interaksi yang terjadi.
28 Senyawa tersebut juga akan berinteraksi dengan asam amino yang terdapat dalam reseptor.
Akan tetapi, tidak semua interaksi asam amino akan menghasilkan aktivitas.
Maka dari itu, perlu juga dibandingkan asam amino yang berinteraksi dengan asam amino kunci.
Berdasarkan pertimbangan tersebut, senyawa yang paling baik aktivitasnya secara analisis molecular docking adalah rutin dengan nilai perubahan energi bebas Gibbs paling besar sebesar 9,86 dan mengikat dua residu asam amino kunci GLY143A dan MET165A.
Senyawa terbaik dari skrining farmakofor ternyata berbeda dari molecular Akan tetapi, kedua senyawa tersebut, meskipun bukan yang terbaik, juga merupakan kandidat kuat dari pengujian Rutin pada skrining farmakofor juga dikatakan memiliki kesamaan farmakofor dan menempati urutan ke-7 dengan nilai fit score 33,98.
Sementara, meskipun tidak sebesar rutin, kuersetin dalam molecular docking juga memiliki nilai perubahan energi bebas Gibbs yang cukup untuk dikatakan poten yaitu 7,79 kkal/mol dan juga mengikat kedua asam amino kunci.
Maka dibutuhkan pertimbangan lain untuk memutuskan senyawa yang lebih baik yaitu dari profil drug-likeness serta farmkokinetik dan toksisitas.
Hasil prediksi drug-likeness dengan aturan Lipinski menunjukkan bahwa kuersetin cocok untuk dijadikan sediaan obat oral, sedangkan rutin tidak.
Rutin merupakan kuersetin yang mengikat rutinosa yang berupa gugus gula, menjadikkan senyawa rutin lebih besar dengan berat molekul 610,517 Dalton sehingga tidak memenuhi aturan Lipinski.
Sementara itu, kuersetin yang tidak mengikat gugus gula hanya memiliki berat molekul 302,236 Dalton yang memenuhi aturan Lipinski.
Maka dari itu, kuersetin merupakan kandidat yang lebih baik karena meskipun ada rute administrasi obat lain yang tidak membutuhkan absorbsi, pengobatan rute oral merupakan rute yang paling banyak digunakan hingga sekarang karena kepraktisannya.
Dari segi toksisitas, kuersetin dan rutin keduanya tidak memenuhi persyaratan.
Hal ini didukung dengan data eksperimental praklinik yang dilakukan.
Berdasarkan penelitian tersebut, dilaporkan bahwa baik kuersetin maupun rutin memiliki efek perusakan DNA pada dosis 1250 mg/KgBB.
Namun, dosis senyawa flavonoid, termasuk kuersetin dan rutin, yang sering digunakan untuk pengobatan adalah 100-500 mg/ KgBB sehingga masih berada di bawah batas dosis yang menyebabkan kerusakan materi genetik.
30 Dari segi farmakokinetika, kuersetin sudah cukup baik kecuali dari segi permabilitasnya yang hanya kurang sedikit dari syarat.
Sedangkan untuk rutin, hasil yang didapatkan sebanding dengan hasil druglikeness yaitu memiliki profil absorbsi yang Berdasarkan pertimbangan tersebut, kuersetin dianggap sebagai kandidat obat yang lebih baik dibandingkan rutin.
Kesimpulan Hasil prediksi aktivitas senyawa yang terkandung dalam mengkudu (Morinda citrifolia L.
) terhadap Mpro sebagai anti SARS-CoV-2 melalui pendekatan in silico menunjukkan senyawa yang paling baik adalah kuersetin dengan fit score 41,05, perubahan energi bebas Gibbs 7,79 kkal/mol, dan mengikat residu asam amino penting yaitu GLY143 dan MET165, serta memiliki profil farmakokinetika dan toksisitas yang bisa diterima.
IJPST - 6.
, 2024.
Daftar Pustaka