DOCKING MOLEKULER ?-SITOSTEROL DENGAN PROTEIN DIPEPTIDYLPEPTIDASE-4 (DPP-4) SEBAGAI ANTIHEPERGLIKEMIA SECARA IN SILICODOCKING MOLEKULER ?-SITOSTEROL DENGAN PROTEIN DIPEPTIDYLPEPTIDASE-4 (DPP-4) SEBAGAI ANTIHEPERGLIKEMIA SECARA IN SILICO

Ni Putu Wahyudewi Primananda; Mutiarani Dasha Hanggaresty; Agus Adi Purnama Putra; Ni Kadek Warditiani

Ni Putu Wahyudewi Primananda Program Studi Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Indonesia
Mutiarani Dasha Hanggaresty Program Studi Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Indonesia
Agus Adi Purnama Putra Program Studi Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Indonesia
Ni Kadek Warditiani Program Studi Farmasi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Indonesia

Abstract

ABSTRAK: Diabetes mellitus adalah kelainan multisistem yang menyebabkan kondisi hiperglikemia dan kelainan metabolik lainnya. Dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) adalah salah satu reseptor taget dalam pengobatan diabetes. Enzim ini yang terlibat dalam degradasi Glucagon Like Peptide-1 (GLP-1) dan Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide (GIP), maka penghambatan enzim DPP-4 dapat memperpanjang kerja GLP-1 dan GIP yang secara langsung meningkatkan tingkat insulin yang dilepaskan. Sehingga, dapat menurunkan kadar glukosa darah oleh insulin yang dimediasi oleh mekanisme transport glukosa sel. Senyawa bahan alam yang berhasil diisolasi dan dilaporkan memiliki aktivitas anti-diabetes salah satunya adalah ?-Sitosterol pada tanaman Cemcem (Spondias pinnata (L.f) Kurz). Proses docking menghasilkan nilai energi ikatan antara senyawa uji dengan protein taget. Energi ikatan menunjukkan afinitas ?-Sitosterol pada protein target. Semakin negatif energi ikatan yang diperoleh, ikatan yang terbentuk antara ?-Sitosterol dengan protein target akan semakin stabil. Nilai energi ikatan yang diperoleh pada ?- Sitosterol dan Vildagliptin dengan protein NAG berutut-turur sebesar -8,96 kkal/mol dan - 748 kkal/mol. Hal ini menunjukkan bahwa ?-Sitosterol dengan protein target enzim DPP- 4 NAG memiliki ikatan yang lebih stabil dibandingkan dengan native ligand dengan Vildagliptin. Sehingga, ?-Sitosterol berpotensi sebagai antihiperglikemia melalui mekanisme penghambatan aktivitas enzim DPP-4.

ABSTRACT: Diabetes mellitus is a multisystem disorder that causes hyperglycemia and other metabolic disorders. Dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) is one of the taget receptors in the treatment of diabetes. This enzyme is involved in the degradation of Glucagon Like Peptide-1 (GLP-1) and Glucose-dependent Insulinotropic Polypeptide (GIP). The inhibition of the DPP-4 enzyme can prolong the action of GLP-1 and GIP which directly increases the level of insulin released. Thus, it can lower blood glucose levels by insulin which is mediated by the cell glucose transport mechanism. One of the natural compounds that have been isolated and reported to have anti-diabetic activity is ?-sitosterol in the Cemcem (Spondias pinnata (L.f) Kurz) plant. The docking process produces a bond energy value between the test compound and the taget protein. The bond energy shows the affinity of ?-sitosterol to the target protein. The more negative the bond energy obtained, the more stable the bonds formed between ?-Sitosterol and the target protein. The bond energy values obtained for ?-Sitosterol and Vildagliptin with the NAG protein are down to -8.96 kcal/mol and -748 kcal/mol. This shows that ?-sitosterol with the DPP-4 NAG enzyme target protein has a more stable bond compared to the native ligand with Vildagliptin. Thus, ?-sitosterol has the potential as an antihyperglycemia by inhibiting the activity of the DPP- 4 enzyme.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] IDF. One adult in ten will have diabetes by 2030. 5th edition Diabetes Atlas, 2019.
[2] Guttula, S., Rao A.A., Sridhar G.R., Chakravarthy M.S. Protein ligand interaction analysis an in silico potential drug target identification in diabetes mellitus and nephropathy. J. Bioinform. Seq. Anal. 2011. 5(2), 95–99.
[3] Singh, A. Dipeptidyl peptidase-4inhibitors: Novel mechanism of actions. Indian J Endocrinol Metab. 2014.18(6), 753–759.
[4] Filozof, C., Sherwyn S., James E.F. Effect of vildagliptin as add-on therapy to low-dose metformin. World Journal Diabetes. 2010. 1(1), 19-26.
[5] Munhoz, A.C.M., Frode T.S. Isolated compounds from natural products with potential antidiabetic activity A systematic review. Current Diabetes Reviews. 2018. 14(1): 36-106.
[6] Hypercube. Hyper Chem Release 7: Tools for Molecular Modeling. Ontario: Hypercube Incorporation. 2002.
[7] Tahir, I., Wijaya K., Falah, I.I., Damayanti, R. Pemodelan Molekul Senyawa MycosporineLike Amino Acids (MAAs-Like) sebagai Senyawa Penyerap Sinar UV. dipresentasikan pada Seminar Nasional Hasil Penelitian MIPA di Semarang. 2004.
[8] Kristiningrum, E. Pencerah Alami Kulit, Continuing Medical Education. Edisi Suplemen. 2017. 44: 15-22.
[9] Drie, J.H.V. 2005. Pharmacophore-Based Virtual Screening: A Practical Perspective, Alvarez, J. and Schoicet, B., Virtual Screening in Drug Discovery. Taylor and Francis Group. Boca Raton. 157- 205.
[10] Sastry, G.M., Adzhigirey, M., Day, T., Annabhimoju, R., Sherman, W. Protein and Ligand Preparation: Parameters, Protocols, and Influence on Virtual Screening Enrichments. J. Comput. Aided Mol. Des. 2013. 27(3):221–234.
[11] Rachmania, R.A., Supandi, Cristina, F.A.D. Analisis Penambatan Molekul Senyawa Flavonoid Buah Mahkota Dewa (Phaleria macrocarpa (Scheff.) Boerl.) pada Reseptor αGlukosidase sebagai Antidiabetes. Pharmacy. 2016. 13(2): 239-251.
[12] Saputri, K.E., Fakhmi, N., Kusumaningtyas, E., Priyatama, D. Santoso, B. Docking Molekular Potensi Anti Diabetes Melitus Tipe 2 Turunan Zerumbon Sebagai Inhibitor Aldosa Reduktase Dengan Autodock-Vina. Chimica et Natura Acta. 2016. 4(1):16-20.
[13] Jain, A.N., Nicholls, A. Recommendations for Evaluations of Computational Methods. J. Comput. Aided Mol. Des. 2008. 22:133-139.