i
Doking Molekuler feoforbid a dan Turunannya terhadap Reseptor Serum Albumin Manusia (HSA) dan Reseptor Periferal Benzodiazepin (PBR)
sebagai Fotosensitizer Terapi Kanker secara Fotodinamik
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Mencapai Derajat Sarjana S-1
Diajukan Oleh :
Cony Suita Rama
1008010018
Fakultas Farmasi
Universitas Muhammadiyah Purwokerto Purwokerto
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Doking Molekuler feoforbid a dan Turunannya terhadap Reseptor Serum Albumin Manusia (HSA) dan Reseptor Periferal Benzodiazepin (PBR)
sebagai Fotosensitizer Terapi Kanker secara Fotodinamik
Cony Suita Rama 1008010018
Telah dipertahankan didepan Panitia Ujian Skripsi Pada hari Sabtu tanggal 9 Agustus 2014
SUSUNAN PANITIA
Ketua Sekretaris
Dr. Nunuk Aries N., M. Si., Apt Wiranti Sri Rahayu, M. Si., Apt NIK. 2160217 NIK. 2160348
Penguji I Penguji II
Dr. Asmiyenti D. D., M. Si Suparman, M. Sc., Apt NIK.19740522200012200 NIK. 2160446
Mengetahui Dekan Fakultas Farmasi
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya:
Nama : Cony Suita Rama
NIM : 1008010018
Program studi : Farmasi
Fakultas/Universitas :Farmasi/Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi ini adalah hasil dari
proses penelitian saya yang telah dilakukan sesuai dengan prosedur penelitian
yang benar dengan arahan dari dosen pembimbing dan bukan hasil
penjiplakan dari hasil karya orang lain atau terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Demikian pernyataan ini, dan apabila kelak dikemudian hari terbukti ada
unsur penjiplakan, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sesuai
dengan ketentuan yang berlaku.
Purwokerto, Agustus 2014
Yang menyatakan,
v
Intisari
Cony Suita Rama. Doking Molekuler feoforbid a dan Turunannya terhadap Reseptor Serum Albumin Manusia (HSA) dan Reseptor Periferal Benzodiazepin (PBR) sebagai Fotosensitizer Terapi Kanker secara Fotodinamik.
Dibawah bimbingan Dr. Asmiyenti D.D, M. Si dan Suparman, M. Sc., Apt
Latar Belakang : Kanker merupakan tumor berbahaya yang disebabkan oleh pertumbuhan sel secara tidak normal. Terapi kanker yang saat ini masih digunakan dirasa kurang efisien karena menimbulkan beberapa kerugian. Seperti pada pembedahan hanya untuk kanker yang terlokalisasi, terapi dengan radiasi dapat menyebabkan kerusakan pada sel normal. Sehingga dibutuhkan penanganan terhadap penyakit kanker yang lebih prospektif dan menjanjikan. Terapi yang mulai menjadi perhatian karena dinilai lebih porspektif sebagai terapi kanker, yaitu photodynamic therapy (PDT). PDT didasarkan pada cahaya dan fotosensitizer. Fotosensitizer yang ada pada saat ini masih berkendala pada penetrasi cahaya sehingga diperlukan senyawa yang berpotensi sebagai fotosensitizer dengan penetrasi yang lebih baik.
Tujuan Penelitian : Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kemampuan feoforbid a dan turunannya dalam berikatan dengan reseptor HSA dan PBR sebagai fotosensitizer dalam terapi fotodinamik dengan metode doking molekuler.
Metode Penelitian : Penelitian ini merupakan penelitian non eksperimental berbasis komputasi kimia dengan menggunakan perangkat komputer.
Hasil : Dari hasil doking terhadap feoforbid a dan turunannya sebagai senyawa uji terhadap HSA dan PBR, pada HSA ikatan paling stabil dan kuat dibentuk oleh 1-hidroksi feoforbid a dengan nilai ∆G sebesar +1,01x103 kcal/mol. Sedangkan ikatan paling stabil dan kuat pada PBR dibentuk oleh senyawa feoforbid a dengan
nilai ∆G sebesar +1,86x103 kcal/mol. Dari hasil modifikasi asam amino, yang memiliki ikatan paling baik dan stabil pada HSA maupun PBR adalah serin feoforbid a dibandingkan arginin feoforbid a dan lisin feoforbid a.
Kesimpulan : Serin feoforbid a merupakan senyawa dengan modifikasi asam amino yang memiliki ikatan paling stabil terhadap HSA dan PBR dibandingkan arginin feoforbid a dan lisin feoforbid a.
Abstract
Background: Cancer is a dangerous tumor caused by abnormal cell growth. Cancer therapy that are currently used is less efficient because it raises some disadvantages. As in the surgery only for localized cancer, radiation therapy can cause damage to normal cells. So it takes the handling of cancer more prospective and promising. Therapy was started to be a concern because it is considered more porspektif as cancer therapy, the photodynamic therapy (PDT). PDT is based on light and photosensitizers. Photosensitizer in this moment still have constraints on light penetration so necessary compounds that have potential as photosensitizers with better penetration.
Objective: This study purpose to know the capabilities of pheophorbide a and its derivatives bind to receptors in the HSA and PBR as photosensitizers in photodynamic therapy with molecular docking method.
Methods: This study was a non-experimental research based chemical computation using the computer.
Results: From the results of the docking pheophorbide a and its derivatives as a test compound to HSA and PBR, in HSA most stable and strong bond formed by 1-hydroxy pheophorbide a ΔG value of +1,01x103 kcal/mol. While most stable and strong bond to PBR pheophorbide a compound formed by the ΔG value of +1,86x103 kcal/mol. From the results of amino acid modification, which has the most excellent and stable bonding to the HSA and the PBR is serine pheophorbide
a compared with arginine pheophorbide a and lysine pheophorbide a.
Conclusion: Serine pheophorbide a compound with an amino acid modifications that have the most stable binding to HSA and PBR compared with arginine pheophorbide a and lysine pheophorbide a.
vii
Halaman Persembahan
Dengan penuh cinta kasih skripsi ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua penulis yang telah bekerja keras dalam memberikan penulis yang terbaik dalam segala hal. Kepada adik penulis yang mulai beranjak remaja, semoga
selalu menikmati setiap menit waktu remajanya dengan penuh syukur.
Penulis juga mempersembahkan skripsi ini kepada teman-teman Fakultas Farmasi angkatan 2010, semoga semua hal baik yang didapat dapat disalurkan
dan dibagikan untuk hal-hal baik juga.
Motto
Orang lain mungkin ada untuk membantu kita, menolong kita, membimbing kita melangkah dijalan kita. Tapi pelajaran yang dipelajari selalu milik kita. Berhentilah menggantungkan segala yang menjadi urusan dan kesuksesanmu
kepada orang lain.
ix
Prakata
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala limpahan
rahmat, nikmat serta karunianya yang tidak terhingga. Atas limpahan dan
karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi sebagai
syarat dalam mendapatkan gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
Karya tulis ini dapat terselesaikan atas bantuan, bimbingan dan motivasi
dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mempersembahkan karya tuis ini
sebagai ucapan terima kasih kepada:
1. Allah SWT, atas segala nikmat, rahmat dan ridhonya sehingga skripsi ini
dapat terselesaikan dengan penuh kesabaran.
2. Bapak dan ibu, serta keluarga yang selalu memberikan dukungan secara
moril, materi dan doa yang tidak pernah putus.
3. Dr. Asmiyenti D.D., M. Si., dan Suparman M. Sc., Apt, selaku
pembimbing penelitian dan penulisan skripsi ini. Terima kasih atas segala
bentuk bimbingan, bantuan dan motivasi yang telah diberikan kepada
penulis.
4. Indri Hapsari, S.F. M.Si., Apt, selaku pembimbing akademik yang telah
memberikan nasehat selama perkuliahan.
5. Rekan-rekan penelitian (Ananta Wijaya, Khaeriyah, dan Teddy Yulianto)
yang telah memberikan semangat dan berbagi pengetahuan selama proses
penelitian berlangsung.
6. Teman-teman Farmasi angkatan 2010, semoga kita masih bisa berkumpul
lagi.
7. Teman-teman FSOA angkatan 2010, untuk semester-semester penuh
kerjasama.
8. Untuk yang terkasih, Al Qarana Novandi terima kasih untuk doa dan
9. Teman-teman Madridista Purwokerto, Meita Lala, Sintia, Anieta, Dicky,
Ikbal, Bang Arief, Ajidh, Azzam, Andiko terima kasih doa dan
dukungannya.
10.Semua pihak yang sudah mendoakan, mendukung dan membantu
penelitian ini.
Semoga Allah SWT membalas segala bentuk doa, dukungan dan bantuan
semua pihak yang terkait dalam pembuatan skripsi ini. Semoga dengan
terselesaikannya skripsi ini, dapat menjadi inspirasi dan memberikan manfaat
dalam perkembangan ilmu pengetahuan.
Penulis
xi
Riwayat Hidup
Nama : Cony Suita Rama
Tempat, tanggal lahir : Purwokerto, 2 Juni 1992
Nama Bapak : Joko Santoso
Nama Ibu : Dwi Asih
Nama Adik : Gita Dwi Larasati
Riwayat Pendidikan :
TK : TK Ibu Is Purwokerto
SD : SDN 5 Kranji Purwokerto
SMP : SMP Negeri 6 Purwokerto
SMA : SMA Negeri 5 Purwokerto
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Halaman Pengesahan ... ii
Pernyataan ... iii
Intisari ... iv
Abstract ... v
Halaman Persembahan ... vi
Motto ... vii
Peripheral Benzodiazepine Receptor (PBR) ... 12
Doking Molekuler ... 14
BAB III. METODE PENELITIAN ... 16
A. Jenis dan Rancangan Penelitian ... 16
B. Variabel Penelitian ... 16
C. Waktu dan Tempat Operasional ... 16
D. Bahan dan Alat ... 16
E. Cara Penelitian ... 16
Penggambaran Struktur Molekul Feoforbid a dan Turunannya ... 16
Optimasi Struktur Feoforbid a dan Turunannya ... 16
Penyiapan Molekul Protein HSA dan PBR ... 17
Preparasi Struktur HSA dan PBR ... 17
Preparasi Ligan m-THPP, PPIX, Feoforbid a dan Turunannya ... 17
Validasi Metode Doking ... 17
Doking Feoforbid a dan Turunannya Terhadap HSA dan PBR ... 18
xiii
A. KESIMPULAN ... 37
B. SARAN ... 37
DAFTAR PUSTAKA ... 38
DAFTAR TABEL
Daftar Tabel Halaman
Tabel 1. Hasil Optimasi Struktur Feoforbid a dan Turunannya ... 22
Tabel 2. Parameter Grid Box ... 29
Tabel 3. RMSD HSA ... 29
Tabel 4. Binding site asam amino HSA ... 30
Tabel 5. RMSD PBR ... 30
Tabel 6. Binding site asam amino PBR ... 31
Tabel 7. Scoring hasil doking senyawa uji ... 32
Tabel 8. Binding site asam amino yang terbentuk pada HSA ... 34
xv
DAFTAR GAMBAR
Daftar Gambar Halaman
Gambar 1. Ilustrasi Tahapan Proses PDT ... 6
Gambar 2. Mekanisme fotofisika dan fotokimia PDT ... 7
Gambar 3. Porfirin dan turunannya ... 7
Gambar 4. Modifikasi spektrum panjang gelombang ... 8
Gambar 5. Protoporfirin IX (PPIX) ... 9
Gambar 6. Skema degradasi klorofil pada pembentukan pheophorbide ... 9
Gambar 7. Struktur feoforbid a dan turunannya ... 10
Gambar 8. Molekul HSA ... 12
Gambar 9. Molekul PBR atau TSPO ... 14
Gambar 10. Struktur feoforbid a dan turunannya sebelum dioptimasi ... 21
Gambar 11. Visualisasi layar situs pencarian HSA pada RSCB PDB ... 24
Gambar 12. Visualisasi layar situs pencarian PBR pada RSCB PDB ... 25
Gambar 13. Visualisasi rantai pada molekul HSA (www.rscb/pdb.com) ... 26
Gambar 14. Visualisasi struktur PBR ... 27
Gambar 15. Visualisasi letak file adt, ligan dan reseptor yang akan didoking ... 28
Gambar 16. Visualisasi binding sites asam amino validasi metode doking HSA. 30 Gambar 17. Visualisasi binding sites asam amino validasi metode doking PBR. . 31
Gambar 18. Visualisasi hasil doking pada binding sites asam amino HSA ... 35
DAFTAR LAMPIRAN
Daftar Lampiran Halaman
