Uji In Silico Senyawa Antiviral pada Herba Meniran (Phyllanthus niruri L.) Terhadap Non-Structural Protein 3 dan 5 pada SARS-Cov-2

Halim, Putri Aulawiya Rosyida and Edwin Widodo,, S.Si., M.Sc., Ph.D and Prof. Dr. Roihatul Muti’ah,, S.F., M.Kes. Apt (2023) Uji In Silico Senyawa Antiviral pada Herba Meniran (Phyllanthus niruri L.) Terhadap Non-Structural Protein 3 dan 5 pada SARS-Cov-2. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Coronavirus Disease 2019 (Covid-19) merupakan penyakit jenis baru yang diakibatkan oleh Severe Acute Respiratory Syndrome-CoV-2 (SARS-CoV-2). Terdapat 4 protein utama yang didapatkan pada SARS-CoV-2 meliputi protein N (nukleokapsid), glikoprotein S (spike), glikoprotein M (membrane), dan protein E (envelope). Virus ini dibantu oleh protein S untuk berikatan dengan angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) sebagai reseptor untuk menginfeksi manusia. Selain itu, terdapat non-structural protein (Nsp) yang juga berperan dalam patogenesis virus, salah satunya yaitu Nsp3 yang merupakan protein non-struktural terbesar dan berperan dalam proses replikasi-transkripsi genom, serta Nsp5 yang berperan penting dalam regulasi dan siklus hidup virus. Diketahui virus penyebab Covid-19 berasal dari famili coronavirus yang sebelumnya sudah mengakibatkan penyakit saluran pernapasan seperti Middle East Respiratory Syndrome (MERS) dan Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS). Saat ini belum banyak terapi yang dikembangkan dalam mengobati Covid-19, dimana hanya antivirus Remdesivir yang baru terbukti efektif dalam mengatasi infeksi ini. Meniran (Phyllanthus niruri L.) merupakan tanaman yang banyak terdapat di Indonesia dan sudah terdapat penelitian lain tentang meniran yang memiliki efek antivirus pada virus lainnya sehingga meniran diduga mengandung berbagai senyawa potensial untuk dijadikan terapi Covid-19. Oleh akrena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi senyawa pada meniran sebagai agen terapi Covid-19. Penelitian ini dilakukan secara in silico dengan menganalisis fisikokimia, toksisitas, serta interaksi ikatan dari senyawa potensial. Hasil analisis fisikokimia menunjukkan bahwa semua senyawa potensial memenuhi kriteria Lipinski Rule of 5, sedangkan Remdesivir sebagai obat pembanding tidak memenuhi kriteria Lipinski. Selain itu, senyawa myricetin dan remdesivir memiliki nilai p-gp inhibitor dan dosis rekomendasi harian yang kurang optimal. Adapun analisis toksisitas menunjukkan bahwa hanya senyawa myricetin dan quercetin yang termasuk ke dalam kelas toksisitas 3 serta berpotensi mengakibatkan mutagenisitas. Analisis selanjutnya yaitu molecular docking yang menunjukkan bahwa senyawa potensial dengan binding affinity terbaik pada Nsp3 yaitu quercetin, sedangkan pada Nsp5 yaitu phyltetralin. Walaupun demikian, Remdesivir masih memiliki nilai binding affinity terbaik pada Nsp3 maupun Nsp5. Apabila dilihat dari interaksi dengan residu asam amino, senyawa potensial memiliki banyak persamaan tempat interaksi baik pada ikatatan hidrogen maupun interaksi sterik. Pada interaksi dengan NSP3, semua senyawa mempertahankan 1 ikatan hidrogen yang sama, namun terdapat variasi pada interaksi sterik yaitu mulai dari 4-7 interaksi sterik. Adapun interaksi dengan NSP5 menunjukkan senyawa mempertahankan 0-3 ikatan hidrogen serta 2-6 interaksi sterik. Semakin banyak interaksi residu asam amino native ligand yang dipertahankan, maka hasilnya semakin baik. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa quercetin berpotensi tinggi menjadi inhibitor Nsp3 karena nilai binding affinity yang kuat, sedangkan senyawa yang berpotensi baik menjadi inhibitor Nsp5 adalah phyltetralin. Apabila dilihat dari interaksi asam amino, senyawa quercetin mempertahankan residu kontrol terbanyak dan membentuk lebih banyak ikatan hidrogen sehingga berpotensi x menjadi inhibitor Nsp3 maupun Nsp5. Walaupun demikian, senyawa paling baik secara keseluruhan untuk dijadikan kandidat inhibitor Nsp3 dan Nsp5 adalah phyltetralin karena diprediksi tidak memiliki toksisitas.

English Abstract

Coronavirus Disease 2019 (Covid-19) is a new disease caused by Severe Acute Respiratory Syndrome-CoV-2 (SARS-CoV-2). There are 4 main proteins found in SARS-CoV-2 including protein N (nucleocapsid), glycoprotein S (spike), glycoprotein M (membrane), and protein E (envelope). This virus is assisted by protein S to bind to angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) as a receptor to infect humans. In addition, there are non-structural proteins (Nsp) which also play a role in viral pathogenesis, Nsp3 which is the largest non-structural protein and plays a role in genome replication-transcription processes, and Nsp5 which plays an important role in regulation and life cycle of viruses. It is known that the virus that causes Covid-19 comes from the coronavirus family which has previously caused respiratory diseases such as Middle East Respiratory Syndrome (MERS) and Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS). Currently there are not many therapies that have been developed to treat Covid-19, where only the new antiviral Remdesivir has proven effective in dealing with this infection. Meniran (Phyllanthus niruri L.) is a plant that is widely found in Indonesia and there have been other studies on meniran which have antiviral effects on other viruses so that meniran is suspected to contain various potential compounds to be used as Covid-19 therapy. This research was conducted in silico by analyzing the physicochemistry, toxicity, and bonding interactions of the potential compounds. The physicochemical analysis results showed that all the potential compounds met the Lipinski Rule of 5 criteria, while Remdesivir as a comparator did not meet Lipinski's criteria. In addition, myricetin and Remdesivir have p-gp inhibitor values and daily recommended doses that are less than optimal. The toxicity analysis showed that only myricetin and quercetin were included in toxicity class 3 and had the potential to cause mutagenicity. The next analysis was molecular docking which showed that potential compound with the best binding affinity for Nsp3 was quercetin, while for Nsp5 it was phyltetralin. Even though, Remdesivir still has the best binding affinity value on Nsp3 and Nsp5. Based on the interaction with amino acid residues, potential compounds have many similarities where interactions occur both in hydrogen bonding and steric interactions. In interaction with NSP3, all compounds maintain the same 1 hydrogen bond, but there are variations in steric interactions, starting from 4-7 steric interactions. The interaction with NSP5 shows that the compound maintains 0-3 hydrogen bonds and 2-6 steric interactions. More interactions of the native ligand amino acid residues that are maintained, the better the results. Based on these results, it can be concluded that quercetin has a high potential to become an Nsp3 inhibitor because of its strong binding affinity value, while a compound that has good potential to become an Nsp5 inhibitor is phyltetralin. Based on the amino acid interactions, quercetin retains the most control residues and forms more hydrogen bonds so that it has the potential to become an Nsp3 and Nsp5 inhibitor. However, the overall best compound to be used as a candidate for Nsp3 and Nsp5 inhibitors is phyltetralin because it is predicted to have no toxicity.

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	042306
Divisions:	S2/S3 > Magister Ilmu Biomedis, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Unnamed user with username ihwan
Date Deposited:	15 Jan 2024 03:13
Last Modified:	15 Jan 2024 03:13
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/209773

Text (MASIH DALAM MASA EMBARGO) Putri Aulawiya Rosyida Halim.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item