IDENTIFIKASI INHIBITOR ENZIM LAKTAT DEHIDROGENASE PADA€¦ · anaerob (glikolisis) sel kanker. Karena pentingnya LDHA pada pertumbuhan sel kanker, LDHA dapat dijadikan sebagai target

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id IDENTIFIKASI INHIBITOR ENZIM LAKTAT DEHIDROGENASE PADA

DATABASE HERBAL INDONESIA SEBAGAI KANDIDAT ANTIKANKER

MENGGUNAKAN MOLECULAR DOCKING

SKRIPSI

Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran

ADAM HAVIYAN NASRULLAH

G0013002

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

Surakarta

2016

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id


ii

PENGESAHAN SKRIPSI

Skripsi dengan judul: Identifikasi Inhibitor Enzim Laktat Dehidrogenase

pada Database Herbal Indonesia sebagai Kandidat Antikanker

Menggunakan Molecular Docking

Adam Haviyan Nasrullah, NIM: G0013002, Tahun: 2016

Telah disetujui untuk diuji di hadapan Dewan Penguji Skripsi

Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta

Pada Hari Kamis , Tanggal 8 Desember 2016

Pembimbing Utama

Nama : Dono Indarto, dr.,M.Biotech.St.,Ph.D (..................................)

NIP : 196701041996011001

Pembimbing Pendamping

Nama : Riza Novierta Pesik dr., M.Kes (...................................)

NIP : 196511171997022001

Penguji Utama

Nama : R. AJ. Sri Wulandari, dr., M.Sc (...................................)

NIP : 197805032006082001

Surakarta, ...........................................

Ketua Tim Skripsi Kepala Program Studi

Kusmadewi Eka Damayanti, dr. M.Gizi Sinu Andhi Jusup, dr., M.Kes.

NIP. 19830509 200801 2 005 NIP. 19700607 2001112 1 002


iii

PERNYATAAN

Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah

diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan

sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis

atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah

dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 8 Desember 2016

Adam Haviyan Nasrullah

NIM. G0013002


iv

ABSTRAK

Adam Haviyan Nasrullah, G0013002, 2016. Identifikasi Inhibitor Enzim Laktat

Dehidrogenase pada Database Herbal Indonesia sebagai Kandidat Antikanker

Menggunakan Molecular Docking. Skripsi. Fakultas Kedokteran, Universitas

Sebelas Maret, Surakarta.

Pendahuluan: Enzim Laktat Dehidrogenase A (LDHA) adalah enzim yang

mengkatalis transformasi piruvat menjadi laktat dan berperan penting pada respirasi

anaerob (glikolisis) sel kanker. Karena pentingnya LDHA pada pertumbuhan sel

kanker, LDHA dapat dijadikan sebagai target molekular untuk menghambat

glikolisis fermentatif dan dengan demikian pula proliferasi sel kanker. Penelitian

ini merupakan penelitian biokomputasi yang bertujuan untuk mengetahui senyawa

aktif tanaman dari beberapa tanaman herbal Indonesia yang berpotensi menjadi

inhibitor LDHA dengan menggunakan analisis molecular docking.

Metode: Sampel penelitian ini adalah data virtual senyawa aktif yang memenuhi

kriteria: (1) terdapat pada Database Herbal Indonesia (HerbalDB), (2) memiliki

struktur tiga dimensi, dan (3) memenuhi kriteria Lipinski rule of five. Validasi

senyawa standar Oxamate dilakukan untuk mengetahui skor docking dan lokasi

ikatannya. Kemudian docking senyawa aktif dilakukan dan hasil analisis molecular

dockingnya akan dibandingkan dengan skor docking dan lokasi ikatan senyawa

standar Oxamate. Software yang digunakan adalah Autodock Vina dan Pymol.

Hasil: Berdasarkan hasil validasi, Oxamate berikatan dengan LDHA pada residu

asam amino Gln 99, Arg 105, Asn 137, Arg 168, His 192, dan Thr 247 dengan skor

docking -4,26 + 0,06 kkal/mol. Terdapat 23 senyawa aktif yang memiliki skor

docking kurang dari atau sama dengan Oxamate dan berikatan pada minimal lima

residu asam amino seperti Oxamate. 23 senyawa ini yaitu Dyhydrokaempferol,

Taxifolin, Isoharmnetin, Quercetin, Eupatorin, Gardenin B, Pedunculin,

Indicaxanthin, Nevadensin, N- Methyllaurotetanine, Asam sitrat, L-(+)-Tartaric

Acid, D-Arabinitol Miraxanthin-II, Miraxanthin-III, Miraxanthin-V, Vulgaxanthin-

I, Phaseolic Acid, Sebacic Acid, D(-)-Fructose, Suberic Acid, Pimelic Acid dan

Absciscic Acid (ABA) memiliki potensi menjadi kandidat inhibitor LDHA seperti

Oxamate.

Kesimpulan: Terdapat 23 senyawa berpotensi menjadi kandidat inhibitor LDHA

seperti Oxamate.

Kata Kunci: Kanker, Inhibitor LDHA, Molecular Docking, Herbal Indonesia


v

ABSTRACK

Adam Haviyan Nasrullah, G0013002, 2016. Identification of Lactate

Dehydrogenase Enzyme Inhibitor on Database Herbal Indonesia as Anticancer

Candidate Using Molecular Docking. Mini Thesis, Faculty of Medicine

SebelasMaret University, Surakarta.

Background: Enzyme lactate dehydrogenase A (LDHA) is an enzyme that

catalyzes the transformation of pyruvate to lactate and plays an important role in

anaerobic respiration (glycolysis) of cancer cells. Because of the importance LDHA

the growth of cancer cells, LDHA can be used as a molecular target for inhibiting

glycolysis fermentative and thus the proliferation of cancer cells. This is a

biocomputation research that aims to identify active compounds from the Indonesia plant

herbs that potentially be a candidate of LDHA inhibitor by using molecular docking

analysis.

Methods: Samples were virtual data active compounds that meet the following

criteria: (1) There are the Database Herbal Indonesia (HerbalDB), (2) has a three-

dimensional structure, and (3) meet the criteria Lipinski Rule of Five. Molecular

docking analysis results will be compared to standard compounds Oxamate based

on their docking score and visualization of the location of the bond. Software used

is Autodock Vina and PyMOL.

Result: Based on the validation results Oxamate LDHA binds to the amino acid

residues Gln 99, Arg 105, Asn 137, Arg 168, His 192 and Thr 247 with docking

score of -4.26 + 0.06 kcal / mol. There are 23 active compounds that have a docking

score of less than or equal to Oxamate and binds at least five amino acid residues

like Oxamate. All of this 23 compounds are Dyhydrokaempferol, Taxifolin,

Isoharmnetin, Quercetin, Eupatorin, Gardenin B, Pedunculin, indicaxanthin,

Nevadensin, N- Methyllaurotetanine, citric acid, L - (+) - Tartaric Acid, D-

Arabinitol Miraxanthin-II, Miraxanthin-III, Miraxanthin-V, Vulgaxanthin-I,

Phaseolic Acid, sebacic Acid, D (-) - Fructose, Suberic Acid, Acid and Absciscic

Pimelic Acid (ABA) has the potential to become a candidate inhibitor LDHA like

Oxamate

Conclusion: There are 23 compounds that could potentially be a candidate as LDHA

Inhibitor like Oxamate.

Keywords : Cancer, Inhibitor LDHA, Molecular Docking, Indonesia Herbs


vi

PRAKATA

Puji dan syukur kepada Allah SWT atas segala rahmat-Nya sehingga

penulis mampu menyelesaikan skripsi dengan judul “Identifikasi Inhibitor Enzim

Laktat Dehidrogenase pada Database Herbal Indonesia sebagai Kandidat

Antikanker Menggunakan Molecular Docking”.

Penulisan skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar sarjana kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Penelitian ini dapat terlaksana berkat adanya bimbingan, petunjuk, dan

bantuan dari berbagi pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih

kepada:

1. Dono Indarto, dr.,M.Biotech.St.,Ph.D. dan Riza Novierta Pesik dr., M.Kes selaku

pembimbing I dan pembimbing II. Terimakasih atas waktu, bimbingan,

motivasi, dan kesabaran yang telah diberikan.

2. R AJ Sri Wulandari, dr., M.Sc selaku penguji I. Terimakasih atas masukan dan

saran yang diberikan untuk memperbaiki skripsi penulis.

3. Tim skripsi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Ayah saya Achmad Pribadi, ibu saya Netti Herawati, saudara dan saudari saya

Alan Asih K P, M. Rifqi D, Zahra Noer H dan Zaidan L A S untuk dukungan

serta doa yang diberikan sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.

5. Andre, Kamil, Khariz, Ipin, Humam, Fadhila, Febri, Heppy, Asta, Moren,

Silvia, Radit, Dwitia, Febby, Dwicky, Indah, Nia dan Mega yang telah

memberikan saran, doa dan penyemangat penulis dalam penelitian ini.

6. Serta tidak lupa teman-teman Mahasiswa Program Studi Kedokteran FK UNS

2013 “ALACRITAS”, terimakasih atas bantuan dan semangat yang diberikan.

7. Seluruh pihak yang telah memberikan semangat dan bantuan dalam

pelaksanaan penelitian ini yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun guna

pengembangan lebih lanjut dalam skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat

bermanfaat bagi semua pihak.

Surakarta, 8 Desember 2016

Adam Haviyan N


vii

DAFTAR ISI

PRAKARTA ................................................................................................. vi

DAFTAR ISI ................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. xii

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................ 1

A. Latar Belakang ......................................................................... 1

B. Perumusan Masalah ................................................................. 5

C. Tujuan Penelitian ..................................................................... 5

D. Manfaat Penelitian ................................................................... 5

BAB II. LANDASAN TEORI ...................................................................... 6

A. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 6

B. Kerangka Pemikiran ................................................................. 29

C. Hipotesis .................................................................................. 30

BAB III. METODE PENELITIAN .............................................................. 31

A. Jenis Penelitian ......................................................................... 31

B. Lokasi danWaktu Penelitian .................................................... 31

C. Sampel Penelitian ..................................................................... 31

D. Alur Penelitian ......................................................................... 32

E. Identifikasi Variabel Penelitian ................................................ 33

F. Definisi Operasional Variabel Penelitian ................................. 33

G. Alat dan Bahan ......................................................................... 34


viii

H. Cara Kerja ................................................................................ 35

I. Teknik Analisis Data ................................................................ 37

BAB IV. HASIL PENELITIAN ................................................................... 39

A. Validasi Docking Senyawa Standar Oxamate dengan LDHA . 39

B. Hasil Docking Senyawa Aktif dengan LDHA ......................... 40

BAB V. PEMBAHASAN ............................................................................. 49

BAB VI. SIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 66

A. Simpulan .................................................................................. 66

B. Saran ........................................................................................ 66

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 68

Lampiran ....................................................................................................... 76


ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1. Hasil validasi senyawa standar Oxamate .................................... 39

Tabel 4.2. Daftar senyawa kelompok A ....................................................... 43

Tabel 4.3. Daftar senyawa kelompok B ....................................................... 45

Tabel 4.4. Daftar Senyawa kelompok C ...................................................... 47

Tabel 4.5. Daftar senyawa kelompok D .. ................................................... 49

Tabel 5.1 Daftar senyawa kandidat inhibitor LDHA dan tanaman

obatnya ........................................................................................ 63

Tabel 5.2. Perbandingan karakteristik molekuler sepuluh senyawa hasil

docking dengan Oxamate .......................................................... 66


x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Bentuk homo- dan heterotetramer LDH ................................. 16

Gambar 2.2. Struktur LDHA Manusia ........................................................ 17

Gambar 2.3. Jalur Glikolisis dan Fungsi LDH ............................................ 20

Gambar 2.4. Substrat LDH dan substrate-like

inhibitor Oxamate (asam oxamic) ......................................... 24

Gambar 4.1 Hasil Visualisasi Ikatan antara Oxamate

dengan LDHA ........................................................................ 41

Gambar 4.2 Visualisasi Lokasi Ikatan Senyawa Aktif

Kelompok A dibandingkan dengan Oxamate ......................... 44

Gambar 4.3 Visualisasi lokasi ikatan senyawa aktif

kelompok B dibandingkan dengan Oxamate .......................... 46

Gambar 4.4 Visualisasi lokasi ikatan senyawa aktif

kelompok C dibandingkan dengan Oxamate .......................... 48

Gambar 4.5 Visualisasi lokasi ikatan senyawa aktif Absciscic

Acid (ABA) dibandingkan dengan Oxamate .......................... 49

Gambar 5.1 Struktur Kimia Senyawa Kelompok A ................................... 55

Gambar 5.2 Struktur Kimia Senyawa Kelompok B ................................... 57


xi

Gambar 5.3 Struktur Kimia Phaseolic Acid ............................................... 59

Gambar 5.4. Struktur kimia Sebacic Acid, Suberic Acid

dan Pimelic Acid ..................................................................... 60

Gambar 5.5 Struktur kimia D-Fruktosa ...................................................... 61

Gambar 5.6 Struktur Kimia Absciscic Acid (ABA) ................................... 62


xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Daftar Senyawa Fitokimia yang Menjadi Sampel Penelitian




IDENTIFIKASI INHIBITOR ENZIM LAKTAT DEHIDROGENASE PADA€¦ · anaerob (glikolisis) sel kanker. Karena pentingnya LDHA pada pertumbuhan sel kanker, LDHA dapat dijadikan sebagai target

Documents