Jurnal Ilmu Farmasi dan Farmasi Klinik (JIFFK) Vol.
No.
Desember 2024.
Hal.
ISSN: 1693-7899 e-ISSN: 2716-3814
STUDI IN SILICO SENYAWA DALAM TANAMAN CENGKEH
(Syzygium aromaticum L.
) SEBAGAI KANDIDAT ANTIDIABETES
TERTARGET PADA RESEPTOR PPAR
Rizka Salsabila1.
Yohana Vega Simarmata 1.
Lambas Manuel Ignasius Simbolon 1.
Leandro Rejeki Sianturi1.
Kevin Gabriel 1.
Agus Rusdin2.
Dhania Novitasari3*) Program Studi Sarjana Farmasi.
Fakultas Farmasi.
Universitas Padjadjaran.
Sumedang.
Indonesia Program Studi Doktor Farmasi.
Fakultas Farmasi.
Universitas Padjadjaran.
Sumedang.
Indonesia Departemen Analisis Farmasi dan Kimia Medisinal.
Fakultas Farmasi.
Universitas Padjadjaran.
Sumedang.
Indonesia Email: dhania@unpad.
Received:30-07-2024 Accepted:07-11-2024 Published:31-12-2024 INTISARI Diabetes melitus merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh multi-etiologi yang dicirikan dengan tingginya kadar gula darah dan disfungsi fungsi insulin yang menyebabkan terganggunya metabolisme karbohidrat.
Peroxisome proliferator-activated receptor- (PPAR) merupakan salah satu reseptor inti yang berperan dalam menurunkan kadar gula dalam darah dengan cara meningkatkan sensitivitas insulin dan metabolisme karbohidrat, lemak, serta mengatur homeostasis Cengkeh (Syzygium aromaticum L.
) telah diketahui aktivitas farmakologinya untuk menurunkan gula darah berdasarkan uji in vivo, namun informasi terkait mekanisme molekulernya masih terbatas.
Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi secara in silico senyawa bioaktif pada tanaman cengkeh yang berpotensi sebagai obat antidiabetes dengan menggunakan metode LipinskiAos rule of five, prediksi profil ADMET, skrining farmakofor, serta penambatan molekuler pada protein target PPAR.
Dari hasil analisis sepuluh senyawa metabolit sekunder yang terdapat pada tanaman cengkeh yaitu eugenol, asam galat, kuersetin, kaempferol, -kariofilen, eugenitin, mirisetin, asam krategolat, stigmasterol, dan asam oleanolat.
senyawa kaempferol memiliki potensi terbaik sebagai agonis reseptor PPAR dengan hasil interaksi diperoleh nilai energi ikatan dan konstanta inhibisi secara berturut-turut yaitu -4,68 kkal/mol dan 369,30 M.
Hasil penelitian ini perlu dikonfirmasi melalui serangkaian uji in vitro untuk membuktikan potensi dari cengkeh sebagai kandidat antidiabetes tertarget pada PPAR.
Kata kunci: Cengkeh.
Diabetes melitus.
Kaempferol.
PPAR
ABSTRACT
Diabetes mellitus is a disease caused by multiple etiologies characterized by high blood sugar levels and accompanied by dysfunction in carbohydrate, lipid, and protein metabolism due to insulin Peroxisome proliferator-activated receptor- (PPAR) is nuclear receptor that plays a role in lowering blood sugar levels by increasing insulin sensitivity through carbohydrate and lipid metabolism, also regulating glucose homeostasis.
Clove (Syzygium aromaticum L.
) has the potential to reduce blood sugar level based on in vivo tests, but the molecular mechanism is still unknown.
This study aims to evaluate the bioactive compounds in clove that have potential as antidiabetic drugs using in silico studies through several analyses: Lipinski's rule of five and ADMET prediction, followed by pharmacophore screening and molecular docking against PPAR.
Our results from ten bioactive compounds found in clove .
ugenol, gallic acid, quercetin, kaempferol, -caryophyllene.
Journal homepage:http:/w.
id/Farmasi ISSN: 1693-7899 eugenitin, myricetin, crategolic acid, stigmasterol, and oleanolic aci.
, kaempferol exhibited the best potential as a PPAR receptor agonist, with binding affinity and inhibition constant values of -4.
kcal/mol and 369.
30 M.
Still, it is needed to confirm those activities through a series of in vitro tests to prove the potential of cloves as an antidiabetic candidate targeting PPAR.
Keywords: Clove.
Diabetes melitus.
Kaempferol.
PPAR *Corresponding author:
Nama : Dhania Novitasari Institusi : Universitas Padjadjaran Alamat institusi : Jalan Raya Bandung Sumedang KM 21 Jatinangor E-mail : dhania@unpad.
PENDAHULUAN
Diabetes melitus (DM) merupakan suatu penyakit yang disebabkan oleh multi-etiologi yang ditandai dengan tingginya kadar gula darah dan disertai dengan gangguan metabolisme karbohidrat, lipid, dan protein akibat adanya insufisiensi fungsi insulin (WHO, 2.
Penyakit ini secara umum dibedakan menjadi 2 tipe: diabetes melitus tipe 1 atau insulin dependent diabetes mellitus ditandai oleh ketidakmampuan sel-sel A-pankreas menghasilkan insulin karena kerusakan yang umumnya disebabkan penyakit autoimun atau genetik.
dan DM tipe 2 atau non-insulin dependent diabetes mellitus yang disebabkan penurunan sensitivitas terhadap insulin karena gaya hidup tidak sehat seperti obesitas (Damayanti, 2015.
Care, 2.
Kurangnya sensitivitas terhadap insulin juga dapat menyebabkan beberapa penyakit lainnya seperti hipertensi, tumor, dan masalah pada hati .
onalcoholic fatty liver disease/NAFLD) (Zhao dkk.
, 2.
International Diabetes Federation menyebutkan bahwa prevalensi diabetes pada usia antara 20-79 tahun di Indonesia adalah 10,6%, yang artinya 1 dari 9 orang adalah penyandang diabetes (Kemenkes, 2.
Jenis diabetes yang paling banyak terjadi adalah diabetes melitus tipe 2, hingga mencapai 90-95% kasus.
Hal ini disebabkan diabetes melitus tipe 2 dipicu oleh gaya hidup dan pola makan sehari-hari (Wijayanti , 2.
Peroxisome proliferator-activated receptor- (PPAR) merupakan salah satu reseptor inti yang berperan dalam menurunkan kadar gula dalam darah dengan meningkatkan sensitivitas insulin dan metabolisme karbohidrat, lemak, serta mengatur homeostasis glukosa (Irudarayaj dkk.
, 2.
Reseptor tersebut sudah digunakan sebagai target obat dalam terapi diabetes melitus tipe 2, yaitu golongan thiazolidinedione yang akan terikat dengan PPAR sebagai agonis sehingga memicu rangsangan insulin oleh reseptor glucose transporter 4 (GLUT.
dan sintesis glikogen akan meningkat, kemudian menyebabkan peningkatan sinyal dan sensitivitas insulin (Nursanti dkk.
Salah satu obat antidiabetes oral golongan thiazolidinedione adalah pioglitazone, yaitu suatu agonis PPAR yang bekerja dengan cara meningkatkan sensitivitas insulin di jaringan lemak, perifer, dan hepar dengan menurunkan glukoneogenesis serta meningkatkan oksidasi dan uptake glukosa di otot (Leander dan Tahapary, 2.
Selain menggunakan terapi obat seperti pioglitazon, terdapat beberapa tanaman obat yang dapat digunakan untuk terapi tambahan dalam penanganan DM, salah satunya adalah cengkeh (Syzygium aromaticum L.
Tanaman tersebut memiliki kandungan senyawa yang dapat memberikan efek yang baik bagi kesehatan seperti eugenol, asam galat, kuersetin, kaempferol, -kariofilen, eugenitin, mirisetin, asam krategolat, stigmasterol, dan asam oleanolat (Batiha dkk.
, 2.
Aktivitas antidiabetes dari genus Syzygium telah dirangkum oleh Zulcafli dkk.
, yang menunjukkan bahwa herba-herba tersebut terbukti memiliki efek terkait dengan antidiabetes dengan berbagai Penelitian terdahulu menyebutkan bahwa ekstrak daun cengkeh pada dosis 300 mg/kgBB mampu menurunkan kadar gula darah (KGD) sebesar 73,06% pada tikus uji (Surbakti dkk.
Studi in vitro dari Adefegha dkk.
pada ekstrak polifenol S.
aromaticum menghambat aktivitas -glukosidase lebih baik daripada -amilase, serta menunjukkan aktivitas antioksidan yang Minyak esensial S.
aromaticum diketahui memiliki efek inhibisi pada -amilase yang diduga diperantarai oleh adanya senyawa mimetik insulin (Tahir dkk.
, 2.
Studi dengan hewan uji menunjukkan aktivitas optimum cengkeh dalam bentuk minyak esensial S.
aromaticum dosis 20 Study In Silico Senyawa Senyawa dalam A(Salsabila dkk.
, 2.
ISSN: 1693-7899
mg/kg BB menurunkan aktivitas aldose reduktase pada tikus Sprague Dawley diabetes yang diinduksi streptozotocin (Irahal dkk.
, 2.
, serta pemberian secara oral untuk ekstrak S.
dengan dosis 0,5 g / 100g diet selama tiga minggu menunjukkan penurunan kadar glukosa darah jika dibandingkan dengan kontrol positif pioglitazone (Kuroda dkk.
, 2.
Berdasarkan penjelasan di atas, tanaman cengkeh memiliki potensi untuk dikembangkan lebih lanjut untuk terapi diabetes tipe 2, namun belum ada studi yang mengevaluasi aktivitas herba tersebut pada target PPAR.
Oleh karena itu, studi komputasi digunakan untuk memprediksi bagaimana senyawa bioaktif dari S.
aromaticum berinteraksi secara molekuler dengan PPAR karena informasi yang didapatkan lebih cepat dengan informasi yang cukup valid.
Studi ini bertujuan untuk mengevaluasi senyawa bioaktif yang terdapat dalam senyawa tanaman cengkeh yang memiliki potensi sebagai antidiabetes tertarget PPAR.
Metode yang dilakukan pada studi ini adalah analisis berbasis komputasi seperti drug likeness senyawa berdasarkan Lipinski rule of five (RO.
dan profil ADMET, kemudian dilanjutkan pada skrining farmakofor serta molecular docking reseptor PPAR terhadap 10 senyawa uji yang terdapat pada cengkeh yaitu eugenol, asam galat, kuersetin, kaempferol, -kariofilen, eugenitin, mirisetin, asam krategolat, stigmasterol, dan asam oleanolat.
Secara in silico, keempat metode analisis tersebut merupakan metode yang baik dan memberikan data yang cepat dalam menemukan kandidat obat yang mempunyai potensi lebih lanjut untuk dikembangkan sebagai antidiabetes.
METODE PENELITIAN
Prediksi LipinskiAos Rule of Five LipinskiAos Rule of Five adalah parameter yang digunakan untuk melihat kemampuan permeabilitas senyawa untuk berdifusi secara pasif.
Aturan ini digunakan untuk melihat apakah senyawa aktif dapat diadministrasikan secara oral.
Pengamatan parameter LipinskiAos rule of five dilakukan melalui situs Mcule .
ttps://mcule.
com/apps/property-calculator/) dengan menganalisis struktur 2D senyawa uji yaitu -kariofilen, asam krategolat, eugenitin, eugenol, asam galat, kaempferol, mirisetin, asam oleanolat, kuersetin, dan stigmasterol.
Parameter yang diamati berupa bobot molekul, nilai log P, jumlah ikatan hidrogen donor, dan ikatan hidrogen akseptor.
Penentuan ADMET ADMET (Absorpsi.
Distribusi.
Metabolisme.
Ekskresi, dan Toksisita.
merupakan parameter yang digunakan untuk melihat profil farmakokinetik senyawa uji.
Profil farmakokinetik ini dapat PreADMET .
ttps://preadmet.
Fitur prediksi pada situs ini meliputi drug-likeness prediction.
ADME prediction, dan toxicity prediction.
Struktur senyawa dimasukkan pada fitur situs, maka hasil prediksi ADMET dapat diamati dan analisis berdasarkan parameter absorpsi, distribusi, dan toksisitas.
Pemodelan Farmakofor Model farmakofor dibuat menggunakan Ligandscout versi 4.
5 untuk mendapat senyawa hit yang mempunyai gugus farmakofor sehingga dapat memberikan efek farmakologis.
Senyawa aktif didapat dengan membuat database yang didapat dari .
ttps://dude.
org/target.
berupa data senyawa aktif dan decoy dari PPAR (PDB ID: 2GTK).
Adapun struktur kimia dari senyawa uji didapat dari Pubchem dengan mengunduh struktur dalam bentuk .
Selanjutnya pada aplikasi Ligandscout, tipe active dan decoy diubah dalam mode training, sedangkan semua tipe senyawa uji diubah menjadi test dan disimpan dalam bentuk .
File database aktif dalam bentuk .
ldb kemudian dibuka dan diatur 1 tipe training untuk setiap cluster.
Sepuluh model farmakofor yang diperoleh kemudian dipindahkan ke screening perspective dan dilakukan validasi untuk dapat membedakan antara senyawa active dan senyawa decoy melalui skrining terhadap database DUDE.
Hasil skrining diurutkan berdasarkan nilai fit score, kurva receiver operating characteristic (ROC), dan nilai area under the curve (AUC).
Penambatan Molekuler Protein target PPAR dengan ID 2GTK diunduh terlebih dahulu dari portal https://w.
org/ dengan format .
Ligan alami .
ndole propionic acid.
dan protein target diproses berupa dehidrogenasi dan dipisahkan menggunakan BIOVIA Discovery Studio 2020.
Adapun resolusi reseptor PPAR sebesar 2,10 yI.
Preparasi ligan uji dilakukan melalui program AutoDock 4.
7 dengan melakukan charges dengan compute Gasteiger, ditambah ikatan hidrogen.
JIFFK Vol.
No.
Desember 2024.
Hal.
ISSN: 1693-7899
kemudian diatur ikatan hidrogen merge non-polar.
Lebih lanjut, working folder berisi autogrid4.
dan autodock4.
exe dibuat, serta reseptor dan ligan uji dalam format pdbqt hasil preparasi digunakan dalam tahapan validasi docking.
Validasi untuk menentukan posisi dan ukuran grid dilakukan melalui proses penambatan ulang ligan alami dan reseptor menggunakan AutoDock 4.
dengan pengaturan nilai Genetic Algorithm Lamarckian sebesar 10 dan jarak 0,375.
Ukuran dan posisi grid box diatur hingga didapatkan nilai reference RMSD yang bernilai O2 yI.
Pada penelitian ini, digunakan grid box (X = 40.
Y = 40.
Z = .
, grid coordinate (X = 4,087.
Y = 25,792.
Z =27,.
, dan jarak 0,375.
Penambatan molekul ligan uji terhadap reseptor dimulai dengan melakukan pengaturan untuk mendefinisikan ligan dan reseptor dan disimpan sebagai file gpf.
Selanjutnya, diatur nilai Genetic Algorithm Lamarckian sebesar 100.
Proses penambatan molekul dilakukan menggunakan command prompt (CMD).
Hasil dari perintah ini akan menunjukkan energi ikatan dan konstanta inhibisi yang dapat dianalisis dalam program yang Aplikasi BIOVIA Discovery Studio 2020 digunakan untuk mengamati visualisasi ikatan ligan dengan asam amino pada reseptor secara 2D dan 3D.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi berbasis komputasi merupakan salah satu pendekatan yang digunakan dalam pencarian senyawa obat baru yang dilakukan dengan menggunakan beberapa alat komputasi yang dapat memprediksi beberapa hal terkait senyawa uji, seperti interaksi senyawa uji dengan protein targetnya, sifat fisikokimia, hidrofobifisitas dan lipofilisitas, kelarutan, serta farmakokinetik nya (Jindal dan Rhani, 2.
Selain itu, penelitian berbasis komputasi juga dapat digunakan untuk memprediksi afinitas pengikatan dan selektivitas kandidat obat terhadap reseptornya (Pokhrel dkk, 2.
Pada studi ini, tanaman yang dievaluasi adalah bagian bunga cengkeh dengan target reseptornya adalah PPAR.
Dalam pencarian senyawa obat baru, perlu dilakukan evaluasi mengenai kemiripan senyawa uji dengan obat-obatan yang biasanya digunakan terhadap reseptor atau protein target.
Senyawa uji melewati proses pengujian LipinskiAos rule of five dan prediksi ADMET, kemudian dilakukan penambatan molekuler masing-masing senyawa terhadap reseptor PPAR.
Terdapat beberapa indikator yang digunakan dalam prediksi Lipinski, yaitu nilai log P, berat molekul, serta ikatan donor dan akseptor hidrogen.
Seluruh senyawa uji pada tanaman cengkeh memenuhi kaidah Lipinski (Tabel I), yang artinya senyawa-senyawa tersebut dapat berdifusi secara pasif, dan cukup ideal untuk diformulasikan nantinya dalam sediaan oral.
Terdapat beberapa indikator yang perlu diperhatikan penentuan profil ADMET seperti %HIA dan Caco-2 sebagai indikator yang digunakan untuk mengetahui besar nilai absorbsi, %PPB dan b adalah indikator yang digunakan untuk mengetahui besar nilai distribusi senyawa uji pada tubuh, sementara mutagen dan karsinogen adalah indikator yang digunakan untuk mengetahui sifat toksisitas yang terdapat pada senyawa uji.
Penentuan ADMET dilakukan melalui fitur PreADMET diperoleh hasil yang terdapat pada Tabel II.
Pada indikator absorpsi, senyawa uji yang memiliki nilai %HIA dan Caco-2 paling baik adalah stigmasterol dengan nilai HIA sebesar 100% dan Caco-2 sebesar 52,34 nm/sec.
Untuk indikator distribusi, senyawa uji yang memiliki nilai %PPB dan b yang paling tinggi adalah stigmasterol dengan nilai PPB sebesar 100% dan b sebesar 19,89.
Selanjutnya, pada indikator toksisitas, terdapat tiga senyawa yang bersifat non-mutagen dan enam senyawa yang bersifat non-karsinogen terhadap mencit.
Adapun tiga senyawa yang bersifat nonmutagen adalah asam krategolat, stigmasterol, dan asam oleanolat.
Kemudian, senyawa yang bersifat non-karsinogen terhadap mencit adalah asam galat, kuersetin, kaempferol, -caryophyllene, eugenitin, dan miricetin.
Study In Silico Senyawa Senyawa dalam A(Salsabila dkk.
, 2.
ISSN: 1693-7899
Tabel I.
Hasil prediksi Lipinski dari senyawa metabolit sekunder S.
Nama Senyawa Berat Molekul (<500 D.
Log P (<.
Eugenol
164,20
Asam Galat Ikatan Hidrogen Keterangan Donor (<.
Akseptor (<.
2,13 Memenuhi 170,12 0,50 Memenuhi Kuersetin
302,23
1,99
Memenuhi Kaempferol
286,23
2,28
Memenuhi -kariofilen
204,35
4,40
Memenuhi Eugenitin
220,22
2,12
Memenuhi Mirisetin
318,23
1,69
Memenuhi Asam
Krategolat
472,70
6,20
Memenuhi Stigmasterol
412,69
7,80
Memenuhi Asam Oleanolat
456,69
7,23
Memenuhi Tabel II.
Hasil penentuan ADMET
Nama Senyawa
Absorpsi
Caco-2
HIA (%)
m/se.
Distribusi
Toksisitas PPB (%) b
Mutagen
Eugenol
96,78
46,89
100,00
2,26
Mutagen
Asam galat
53,70
13,85
65,39
0,35
Mutagen
Kuersetin
63,49
3,41
93,24
0,17
Mutagen
Kaempferol
79,44
9,58
89,61
0,29
Mutagen
-kariofilen
100,00
23,63
100,00
13,32
Mutagen
Eugenitin
94,71
19,39
80,47
0,66
Mutagen
40,97
0,99
96,78
0,11
Mutagen
Asam Krategolat
94,28
21,28
100,00
2,70
Stigmasterol
100,00
52,34
100,00
19,89
Asam Oleanolat
95,99
21,89
100,00
7,88
Mirisetin non mutagen non mutagen non mutagen Karsinogen Mencit:
Tikus:
Mencit: Tikus:
Mencit: Tikus:
Mencit: Tikus:
Mencit: Tikus:
Mencit: Tikus:
Mencit: Tikus:
Mencit:
Tikus:
Mencit:
Tikus:
Mencit:
Tikus:
Tahapan uji in silico selanjutnya adalah pemodelan dan skrining farmakofor yang bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi yang berinteraksi dengan protein target untuk pengembangan senyawa kedepannya seperti modifikasi struktur demi meningkatkan aktivitas biologisnya, serta mengetahui senyawa yang berinteraksi serupa dengan ligan alaminya.
JIFFK Vol.
No.
Desember 2024.
Hal.
ISSN: 1693-7899
Pada tahap ini, model farmakofor dari 10 senyawa uji divalidasi untuk menentukan apakah model tersebut mampu membedakan antara senyawa yang aktif dan tidak aktif .
Suatu model dianggap baik jika nilai AUC dari kurva ROC lebih dari 0,7 (Hosmer, 2.
Proses validasi dilakukan menggunakan 100 senyawa active dan 400 senyawa decoy, dan hasil validasi farmakofor menunjukkan 1 model terbaik dengan nilai AUC 0,71 dan 325 hits (Gambar 1A).
Lebih lanjut, dari 10 senyawa uji yang dianalisis, terdapat 5 senyawa hits, dengan pharmacophore fit score tertinggi yaitu 43,40 pada senyawa kaempferol (Tabel .
Hasil skrining menunjukkan adanya gugus fungsi yang bertindak sebagai akseptor ikatan hidrogen .
ingkar mera.
, mengindikasikan adanya potensi interaksi molekuler antara senyawa-senyawa uji tersebut pada reseptor PPAR (Gambar 1B).
Gambar 1.
(A) Model farmakofor terbaik hasil validasi model farmakofor, dan (B) Visualisasi hasil overlapping senyawa uji dari skrining farmakofor Tabel i.
Pharmacophore-fit score dari skrining farmakofor senyawa bioaktif S.
Nama Senyawa
Pharmacophore-Fit Score
Kaempferol
43,40
Kuersetin
43,33
Asam Oleanolat
37,20
Asam Krategolat
36,96
Eugenol
36,96
Proses redocking pada analisis simulasi penambatan molekul dilakukan dengan melihat parameter nilai RMSD .
oot mean square deviatio.
, yakni nilai penyimpangan antara konformasi ligan alami dengan pembanding dari konformasi awalnya.
Jika nilai RMSD O 2, maka hasil redocking tergolong bagus dan valid.
Semakin besar nilai penyimpangan, maka semakin besar pula ketidaksesuaian pada prediksi interaksi ligan dan reseptor (Brooijmans, 2.
Hasil redocking antara ligan alami dan PPAR menunjukkan skor RMSD sebesar 1,97 yI yang berarti proses penambatan molekuler dikatakan valid dan dapat dilanjutkan untuk interaksi dengan senyawa uji.
Analisis lain dilakukan dengan melihat parameter energi ikatan, konstanta inhibisi, dan interaksi dengan residu asam amino.
Parameter energi ikatan berfungsi untuk melihat kestabilan kompleks yang terbentuk, sedangkan konstanta inhibisi bertujuan untuk melihat kemampuan inhibisi ligan pada target reseptor.
Semakin kecil nilai konstanta inhibisi, maka semakin kecil konsentrasi ligan yang diperlukan untuk dapat menghambat aktivitas reseptor.
Ikatan hidrogen berkontribusi pada afinitas Study In Silico Senyawa Senyawa dalam A(Salsabila dkk.
, 2.
ISSN: 1693-7899
molekul terhadap protein target, sehingga terbentuk interaksi elektrostatik .
onor dan akseptor hidroge.
(Murray, 2.
Simulasi penambatan molekuler dengan Autodock menunjukkan skor energi ikatan yang Adanya hasil energi ikatan pada asam krategolat, stigmasterol, dan asam oleanolat yang bernilai positif menandakan bahwa senyawa uji memiliki afinitas yang lemah atau bahkan tidak memiliki afinitas sama sekali terhadap protein target (Setyawati dkk.
, 2.
Analisis penambatan molekuler menunjukkan bahwa kaempferol memiliki nilai energi ikatan terkecil yaitu -4,68 kkal/mol dengan Ki sebesar 369,30 M (Tabel IV).
Pada analisis ikatan dengan residu asam amino, kaempferol memiliki interaksi A-alkil dengan residu ALA292.
A-kation pada ARG288.
A-sigma pada LEU330, dan A-amida terhadap residu ILE326 dan LEU333 (Gambar 2A dan 2B).
Interaksi ini cukup identik dengan yang terjadi pada senyawa alami yang merupakan gugus indol dengan interaksi alkil dan Aalkil pada ARG288.
ALA292, dan MET329, serta interaksi alkil pada asam amino LEU333.
Studi dari Kroker dan Bruning .
mengidentifikasi residu asam amino ARG288 yang cukup krusial bagi senyawa agonis parsial untuk menjaga stabilitas -sheet dari PPAR.
Lebih lanjut, interaksi hidrofobik lainnya seperti pada LEU333 dan ALA292 juga ditemukan pada senyawa-senyawa yang telah diketahui aksinya sebagai agonis parsial seperti golongan indol dan thiazolidine.
Berdasarkan hasil ini, senyawa kaempferol yang terkandung pada S.
aromaticum berpotensi untuk berikatan secara molekuler dengan PPAR sebagai agonis parsial.
(A)
(B)
Gambar 2.
Visualisasi interaksi molekuler secara (A) 2-dimensi dan (B) 3-dimensi dari kaempferol pada protein PPAR (PDB ID: 2GTK) berdasarkan simulasi penambatan Berdasarkan hasil dari seluruh parameter yang telah dilakukan mulai dari analisis drug likeness hingga simulasi penambatan molekuler, kaempferol memberikan hasil paling potensial jika dibandingkan dengan senyawa lain yang terkandung pada S.
Satu catatan yang perlu diperhatikan adalah terkait hasil prediksi toksisitas dari kaempferol yang bersifat mutagen dan positif karsinogenik, namun studi toksisitas pada model hewan uji ikan zebra dan tikus menunjukkan tidak ada potensi toksik dari pemberian kaempferol pada administrasi oral (Kimoto dkk.
, 2022.
Takanashi , 1.
sehingga kaempferol masih memiliki peluang untuk pengembangan lebih lanjut sebagai agonis PPAR.
Penelitian Ajish dkk.
menyatakan kaempferol memiliki aktivitas antidiabetes dengan menghambat enzim -glukosidase.
Lebih lanjut.
Surbakti dkk.
membuktikan bahwa ekstrak cengkeh dapat memperbaiki struktur sel-sel pulau Langerhans pankreas pada tikus uji yang mengalami perubahan akibat nekrosis pasca induksi aloksan.
Efek tersebut diduga diperantarai oleh adanya kandungan senyawa flavonoid yang ada pada ekstrak cengkeh.
Penelitian lain juga menyatakan bahwa asam oleanoat yang diisolasi dari S.
aromaticum dapat memperbaiki level enzim sintesis glikogen hati dan otot pada tikus yang diinduksi streptozotocin (Ngubane dkk.
, 2.
menurunkan kadar -glucosidase, -amilase, glucose transporter-2 (GLUT.
, dan menurunkan ekspresi sodium-glucose linked transporter-1 (SGLT.
pada usus kecil dari tikus diabetes yang JIFFK Vol.
No.
Desember 2024.
Hal.
ISSN: 1693-7899
diinduksi streptozotocin (Khathi dkk.
, 2.
Studi toksisitas akut dan subkronis ekstrak polifenol cengkeh tidak menunjukkan tanda-tanda toksik pada dosis hingga 1 g/kgBB (Vijayasteltar dkk.
Uji toksisitas akut dan subkronis dari dekokta S.
aromaticum secara oral menunjukkan nilai half-lethal dose (LD.
sebesar 2500 mg/kg, dengan pemberian 700 mg/kgBB dekokta pada tikus selama 90 hari menunjukkan pengaruh signifikan dari profil hematologi dan enzim hepar, sehingga penggunaan jangka panjang dari cengkeh harus diperhatikan agar meminimalkan efek samping yang mungkin muncul (Abgaje dkk.
, 2.
Secara umum, hasil studi komputasi ini turut menambah informasi saintifik terkait efek dari S.
aromaticum sebagai kandidat antidiabetes, dan penelitian lanjutan terkait pengaruh kaempferol pada PPAR perlu dikonfirmasi melalui serangkaian kajian in vitro dan in vivo untuk mengonfirmasi hasil in silico dari studi ini.
Tabel IV.
Hasil simulasi penambatan molekuler senyawa bioaktif dari S.
aromaticum pada protein PPAR Interaksi dengan Asam Amino Nama Senyawa Energi kal/mo.
Ki (M) Indole Propionic Acid
-1,78
Eugenol Asam galat Ikatan Hidrogen Ikatan Van der Waals Ikatan Lainnya - Muatan atraktif:
ARG288
- Ikatan hidrokarbon:
ASP381.
THR229
- A-kation:
ARG288
- A-sigma: ILE236 - ikatan A-A: TYR327 - alkil:
MET364.
LYS367.
LEU330.
MET329.
LYS230.
ALA292
- A-alkil: LEU330.
MET329
-5,10
181,17
- alkil: MET329.
LEU330.
ALA292
- A-alkil: ILE326.
ILE296.
PHE226
-3,52
2,65
ARG288
- A-kation: ARG288 - A-alkil: MET329.
ALA292
Kuersetin
-3,15
4,94
ARG288
- Sulfur-X: MET364 - A-sigma: LEU330 - ikatan A-A: TYR327 - A-alkil: ILE326.
LEU333.
ALA292
Kaempferol
-4,68
369,30
- A-sigma: LEU330 - A-Sulfur: MET329 - A-amida:
ILE326.
LEU333
- A-alkil: ALA292 Study In Silico Senyawa Senyawa dalam A(Salsabila dkk.
, 2.
ISSN: 1693-7899
Lanjutan Tabel IVA Interaksi dengan Asam Amino Ikatan Ikatan Hidrogen Van der Waals Nama Senyawa Energi kal/mo.
Ki (M) -kariofilen
-6,64
13,47
Eugenitin
-5,49
94,54
Mirisetin
-0,20
715,67
ARG288
Asam krategolat
138,66
ASP381.
LEU228
Stigmasterol
2,95
Asam Oleanolat
84,91
Ikatan Lainnya - alkil: LEU333.
LEU228.
ILE326
- A-alkil: MET329.
ALA292.
PHE226
- A-kation: ARG288 - A-sigma: ALA292.
LEU330
- A-Sulfur: MET329
- alkil: ILE296
- A-alkil: ILE326
- A-kation: GLU295
- A-sigma: ILE326
- A-amida: MET329
- A-alkil: LEU333
ALA292 LEU330
- Unfavorable Bump:
SER332.
LEU383.
LYS230.
MET329.
ARG288.
ILE326.
ALA292
- alkil: LEU330 - A-alkil: LEU384.
TYR222.
TYR327
- alkil:
HIS323.
LEU228.
HIS449.
LEU330
- A-alkil: MET329.
ALA292
- Unfavorable Bump:
LEU338.
ARG288.
SER289
ILE326.
TYR327
- alkil: ALA292.
TYR222.
PHE226
- A-alkil: TYR327 - Unfavorable Bump:
LEU333.
LEU330.
SER289.
ILE326.
ARG288.
MET329
KESIMPULAN
Temuan studi in silico tanaman cengkeh terhadap PPAR menunjukkan bahwa senyawa kaempferol memiliki potensi terbaik sebagai agonis protein PPAR berdasarkan hasil skrining gugus farmakofor dengan pharmacophore-fit score tertinggi, serta interaksi diperoleh nilai ikatan energi dan konstanta inhibisi secara berturut-turut yaitu -4,68 kkal/mol dan 369,30 M.
UCAPAN TERIMA KASIH
Kami mengucapkan terima kasih kepada Laboratorium Kimia Medisinal.
Fakultas Farmasi.
Universitas Padjadjaran untuk fasilitas dan sarana yang digunakan pada penelitian ini.
JIFFK Vol.
No.
Desember 2024.
Hal.
ISSN: 1693-7899
DAFTAR PUSTAKA