Melani, Ira Resmi and dr. Dewi Santosaningsih,, M.Kes, PhD and Prof. Dr. Apt. Roihatul Muti’ah,, S.F. M.Kes (2023) Potensi 1,8-Cineol, Terpineol, Guaiol, Linalol, α-eudesmol, β-selinenol dan γ-eudesmol Melaleuca leucadendron L. Terhadap Non Structural Protein 3 Dan 5 SARS-COV-2 Secara In silico. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) disebabkan oleh virus yang dapat mengancam kematian dan kesakitan di seluruh dunia, termasuk Indonesia. SARS-COV-2 tersusun atas Non Structural Protein (NSP) yang dikodekan oleh dua poliprotein besar, yaitu pp1a dan pp1ab. Kedua poliprotein tersebut dibelah oleh dua protease, salah satunya NSP3 dan NSP5 yang merupakan komponen penting dalam replikasi virus yang membantu pelepasan protein esensial virus atau multiplikasi virus. Mengingat replikasi virus penting untuk aktivitas antivirus, maka senyawa yang dapat menghambat proses replikasi ini berpeluang untuk dikembangkan sebagai antivirus. Hal tersebut membuat peneliti meningkatkan penggunaan senyawa dari bahan herbal sebagai alternatif yang berefek pada SARS-COV-2, salah satunya Melaleuca leucadendron L. Data variabel bebas dalam penelitian ini, yaitu senyawa Melaleuca leucadendron L. yang didapatkan dari PubChem. Sedangkan struktur makromolekul dari variabel terikat, yaitu NSP3 dengan data bank protein code (PDB) 7CJM dan NSP5 dengan data bank protein code (PDB) 6WNP. Komponen yang mempengaruhi fungsi dari ikatan enzim dengan senyawa adalah binding affinity yang didapatkan melalui proses docking. Selain itu pengujian kelayakan obat dari senyawa aktif Melaleuca leucadendron L. juga dilakukan untuk memastikan senyawa ini aman untuk dikonsumsi kedepannya. Uji kelayakan tersebut meliputi uji fisikokimia untuk menilai prediksi kemampuan menembus sawar darah otak, serta menilai kemampuan bioavaibilitas oral dengan uji Lipinski rule of five. Dan juga melakukan prediksi toksisitas pada senyawa meliputi LD50, sitotoksik, hepatotoksik dan sensitivitas pada kulit. Hasil dari prediksi fisikokimia dari senyawa Melaleuca leucadendron L. yaitu telah memenuhi hukum 5 Lipinski sehingga dapat diprediksi bahwa senyawa uji dapat diabsorbsi dengan baik, mempunyai permeabilitas yang baik, dan mempunyai bioavaibilitas oral baik. Dilakukan juga prediksi sifat fisikokimia terhadap obat pembanding (remdesivir), didapatkan bahwa remdesivir tidak memenuhi Hukum 5 Lipinski sehingga diperkirakan tidak memiliki bioavaibilitas oral yang baik. Kemudian pada prediksi toksisitas senyawa 1,8-cineole, terpineol, linalol, guaiol, α-eudesmol, β-selinenol dan γ-eudesmol tergolong kelas toksisitas 5 (2000 < LD50 ≤ 5000) dimana menurut klasifikasi GHS tergolong obat yang toksisitasnya rendah, tidak toksik terhadap hepar, tidak menimbulkan toksisitas pada bakteri, namun memiliki sensitivitas terhadap kulit sehingga bila dikasifikasikan berdasarkan tingkat toksisitas oleh GHS, termasuk dalam kategori toksisitas yang rendah dengan tanpa simbol namun perlu dicantumkan peringatan keamanan dalam pelabelannya. Selanjutnya, berdasarkan analisis bioinformatika, potensi tertinggi sebagai antivirus terhadap 7JCM adalah linalol dengan energi ikat (-76,0293 kkal/mol), x kemudian terhadap 6WNP adalah terpineol dengan energi ikat (-119,743 kkal/mol). Hal tersebut menandakan bahwa bila total energi ikatan semakin rendah, maka ikatan semakin konstan (stabil) yang dapat menunjukan aktivitas senyawa tersebut semakin besar. Selanjutnya dilakukan analisis asam amino. Pada asam amino yang mempunyai kesamaan dengan ligand native dan remdesivir adalah senyawa terpienol. Bila interaksi reseptor 7CJM, terpineol memiliki kemiripan residu Tyr 264, Gln 269, Asn 164 dengan ligand native dan remdesivir. Kemudian interaksi pada reseptor 6WNP, terpineol mempunyai kesamaan residu Cys 145, Glu 166 dan Gly 143. Hal tersebut menandakan bahwa kemiripan residu asam amino yang sama memiliki kesamaan dengan pembanding sehingga dapat menghasilkan efek serupa sebagai inhibitor pada NSP3 dan NSP5 pada SARS-COV-2. Namun temuan ini harus divalidasi secara vitro dan in vivo.
English Abstract
Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) is caused by a virus that threatens mortality and morbidity worldwide, including Indonesia. SARS-COV-2 is composed of Non Structural Protein (NSP) encoded by two large polyproteins, namely pp1a and pp1ab. The two polyproteins are cleaved by two proteases, one of which is NSP3 and NSP5 which are important components in viral replication that help release viral essential proteins or virus multiplication. Considering that virus replication is important for antiviral activity, so compounds that can inhibit this replication process have the opportunity to be developed as antivirals. This has made researchers increase the use of compounds from herbal ingredients as alternatives that have an effect on SARS-COV-2, one of which is Melaleuca leucadendron L. Independent variable data in this study, namely the compound Melaleuca leucadendron L. obtained from PubChem. Meanwhile, the macromolecular structure of the dependent variable is NSP3 with a protein code (PDB) data bank of 7CJM and NSP5 with a protein code (PDB) data bank of 6WNP. The component that influences the function of the enzyme bond with the compound is the binding affinity obtained through the docking process. In addition, drug feasibility testing of the active compound Melaleuca leucadendron L. was also carried out to ensure this compound is safe for consumption in the future. The feasibility test includes a physicochemical test to assess the predictability of the ability to penetrate the blood-brain barrier, as well as to assess the ability of oral bioavailability with the Lipinski rule of five test. And also predict the toxicity of compounds including LD50, cytotoxic, hepatotoxic and skin sensitivity. The results of the physicochemical predictions of the Melaleuca leucadendron L. compound comply with Lipinski's 5th law so that it can be predicted that the tested compound can be well absorbed, has good permeability, and has good oral bioavailability. The prediction of the physicochemical properties of the comparator drug (remdesivir) was also carried out, it was found that remdesivir does not comply with Lipinski's 5th Law so that it is predicted not to have good oral bioavailability. Then in predicting the toxicity of compounds 1,8-cineole, terpineol, linalol, guaiol, α-eudesmol, β-selinenol and γ-eudesmol belonging to class 5 toxicity (2000 < LD50 ≤ 5000) which according to the GHS classification is classified as a drug with low toxicity, not toxic to the liver, does not cause toxicity to bacteria, but has sensitivity to the skin so that when it is classified based on the level of toxicity by the GHS, it is included in the category of low toxicity with no symbol but a safety warning needs to be stated on the label. Furthermore, based on bioinformatics analysis, the highest potency as an antiviral against 7JCM was linalol with binding energy (-76.0293 kcal/mol), then towards 6WNP was terpineol with binding energy (-119.743 kcal/mol). This xii indicates that if the total bond energy is lower, then the bond is more constant (stable) which can indicate the activity of the compound is greater. Furthermore, amino acid analysis was carried out. The amino acid that has similarities with the native ligand and remdesivir is a terpyenol compound. When interacting with the 7CJM receptor, terpineol has residues similar to Tyr 264, Gln 269, Asn 164 with native ligand and remdesivir. Then the interaction on the 6WNP receptor, terpineol has the same residues Cys 145, Glu 166 and Gly 143. This indicates that the same amino acid residues have similarities to the comparators so that they can produce similar effects as inhibitors on NSP3 and NSP5 in SARS-COV-2 . However these findings must be validated in vitro and in vivo.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | 0422060159 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.02 Special topics of disease > 616.025 Medical emergencies / Emergency medicine / Emergency nursing / Triage (Medicine) |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 08 May 2023 02:25 |
| Last Modified: | 08 May 2023 02:25 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/198834 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
IRA RESMI MELANI.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (3MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |