Text

Studi Interaksi antara Peptida Siklik ADTC4 (Ac-CDDTPC-NH2) dengan E-cadherin Domain EC1-EC2 Menggunakan Metode Molecular Docking

---

RINGKASAN

Peran penting dalam pengobatan penyakit pada sistem saraf pusat terhalang
oleh struktur dan aktivitas blood brain barrier (BBB) yang memisahkan otak dari
sistem peredaran darah. BBB terbuat dari sel-sel endotel kapiler yang tertutup rapat
oleh tight junction dimana hanya molekul yang mempunyai BM kurang dari 500 D
dan berdiameter kurang dari 11 Å yang mampu melewatinya. Peptida ADTC4
merupakan peptida turunan E-cadherin yang diketahui mampu meningkatkan
porositas tight junction pada BBB. Peningkatan porositas terjadi karena adanya
interaksi antara peptida ADTC4 dan E-cadherin sehingga obat dapat masuk ke otak.
Terjadinya inhibisi interaksi junction antar sel dan peningkatan porositas junction
antar sel tersebut banyak dipelajari secara in vitro namun mekanisme interaksi
peptida ADTC4 dan E-cadherin belum banyak dipelajari. Hasil eksperimen perlu
didukung dengan data komputasi yaitu melalui metode molecular docking.
Berdasarkan permasalahan diatas, maka dilakukan penelitian pemodelan molecular
docking terhadap peptida siklik ADTC4 dengan E-cadherin untuk menentukan
energi binding dan situs aktifnya.
Metode yang digunakan pada penelitian ini meliputi dua tahap: pertama,
optimasi peptida linier ADTC4 pada masing-masing variabel menggunakan metode
molecular dynamics (MD) dengan software GROMACS. Variabel yang digunakan
untuk ADTC4 meliputi semua posisi atom dibiarkan bebas, menggunakan
konstanta penahan (restrained) sebesar 4000, 8000 dan 12000 kJ.mol-1.nm-2, serta
mengatur jarak S12...S75 0,2-0,3 nm dan 0,3-0,4 nm. Setelah mendapatkan energi
peptida linier ADTC4 minimum, dilakukan pembentukan ikatan sulfida untuk
membuat struktur menjadi siklik kemudian dilakukan optimasi kembali dan diambil
20 struktur dengan energi minimum. Kedua, menentukan posisi situs ikatan dan
energi binding pada siklik ADTC4 sebanyak 10 struktur terhadap E-cadherin
domain EC1-EC2 menggunakan software AutoDock.
Hasil menunjukkan bahwa konformasi yang paling stabil pada peptida linier
ADTC4 dengan energi sebesar -94202,023 kJmol-1 pada jarak S12...S75 sebesar 0.2-
0.3 nm dan konstanta penahan 4000 kJ.mol-1.nm-2. Siklisasi dan optimasi peptida
siklik ADTC4 dipilih 10 model struktur dengan energi minimum. Hasil docking 10
model struktur menunjukkan bahwa setiap asam amino dari peptida ADTC4
berinteraksi dengan asam amino dari E-cadherin domain EC1-EC2 yang berlainan.
Interaksi paling kuat terjadi pada konformasi A7 dengan energi ikatannya sebesar -
24,73 kJmol-1 pada daerah adhesion arm-acceptor pocket, situs ikatannya pada
residu Trp2, Val3, Ile4, Gln23, Ile24, Lys25, Ser26, dan Asn27.xi

SUMMARY

An important role in the treatment of diseases of the central nervous system
is obstructed by the structure and activity of the blood brain barrier (BBB) which
separates the brain from the circulatory system. BBB is made of capillary
endothelial cells that are tightly closed by tight junctions where only molecules that
have a BM are less than 500 D and are less than 11 Å in diameter that are able to
pass through it. ADTC4 peptide is cadherin derived peptide known to increase tight
junction porosity at BBB. Increased porosity occurs because of the interaction
between ADTC4 and E-cadherin peptides so that the drug can enter the brain. The
occurrence of inhibition of cell-to-cell junction interactions and increased cell-tocell junction porosity were studied in vitro about their biological activity in
inhibiting cadherin-cadherin interactions but the mechanism of ADTC4 and Ecadherin peptide interactions has not been widely studied. To explain the
experimental results, it needs to be supported by computational data with molecular
docking methods. Therefore, in this study molecular docking modeling will be
carried out on ADTC4 cyclic peptide with E-cadherin to determine binding energy
and its binding sites.
The method used in this study includes two stages: first, ADTC4 linear
peptide optimization on each variable using Gromacs software. The variables used
for ADTC4 include all positions of atoms left free, using restrained constants of
4000, 8000 and 12000 kJ.mol-1.nm-2, and adjusting the distance S12 ... S75 0.2-0.3
nm and 0.3-0.4 nm. After obtaining the minimum ADTC4 linear energy, cyclization
will be carried out with Avogadro software, and then re-optimized and taken 20
structures with minimum energy. Second, determine the position of the best binding
energy and binding sites on the 10 structure of ADTC4 cyclic against E-cadherin
EC1-EC2 domain using the Autodock software.
The results show that the most stable conformation in linear ADTC4 peptide
with energy of -94202.023438 kJmol-1 at a distance of S12 ... S75 0.2-0.3 nm and
restrained constant 4000 kJ.mol-1.nm-2. Cyclic ADTC4 peptide optimization and
optimization obtained 10 structural models with minimum energy. The docking
results of 10 structural models show that each amino acid from the ADTC4 peptide
interacts with the amino acids of different E-cadherin EC1-EC2 domains. The
strongest interaction occurs at A7 conformation with a binding energy of -24.73
kJmol-1 in the adhesion arm-acceptor pocket region, binding sites in residues Trp2,
Val3, Ile4, Gln23, Ile24, Lys25, Ser26, and Asn27.

---

Ketersediaan

1568C19I

1568 C 19-i

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1568 C 19-i

Penerbit

: ., 2018

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1262

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Rikno Budiyanto

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar