VALIDASI PROTOKOL SKRINING VIRTUAL DAN ANALISIS INTERAKSI INHIBITOR ANTIPROLIFERASI SEL KANKER BERBASIS BAHAN ALAM TERHADAP RESEPTOR CYCLIN-DEPENDENT KINASE 4 (CDK 4)
DOI:
https://doi.org/10.12928/mf.v16i1.12101Keywords:
validasi, sel kanker, anttiproliferasi, CDK4Abstract
Salah satu target untuk menghambat penyebaran penyakit kanker adalah dengan menghambat proses proliferasi sel kanker yaitu dengan menghambat pengatur aktivitas siklus sel kanker Cyclin dependent kinase 4 (CDK4). Hingga saat ini, struktur kristal CDK4 belum tersedia. Struktur CDK4 yang mirip CDK2 belum tervalidasi terhadap inhibitor ligan native inhibitor reseptor CDK4, sehingga virtual skrining untuk menemukan senyawa bahan alam untuk menghambat proliferasi sel kanker masih belum valid dalam pemakaian struktur kristal CDK4 dan sulit dilakukan pengembangan inhibitor CDK4. Penelitian ini bertujuan untuk memvalidasi metode protokol skrining terhadap struktur CDK4 mirip CDK2 agar dapat digunakan sebagai struktur kristal dalam pengembangan inhibitor CDK4 dan melakukan virtual skrining senyawa bahan alam yang berpotensi sebagai inhibitor CDK4 sebagai antiproliferasi sel kanker. Metode yang digunakan untuk validasi protokol skrining virtual dengan cara redocking. Struktur kristal CDK4 mirip enzim CDK2 dengan kode PDB ID 1GII, 1GIH, dan 1GIJ akan diredocking dan pengamatan validasi berdasarkan nilai Root Mean Square Deviation (RMSD) < 2, sehingga protokol skrining yang di kembangkan ini diterima dan dapat dikembangkan untuk penelitian lebih lanjut untuk skrining virtual dalam usaha penemuan senyawa baru inhibitor antiproliferasi CDK4. Setelah itu dilakukan virtual skrining dan analisis interaksi antara 16 senyawa bahan alam dengan reseptor hasil validasi. Hasil validasi metode protokol skrining terhadap struktur CDK4 mirip CDK2 secara internal yang diterima yaitu reseptor 1GIH dengan ligand native 1PU dan RMSD 0,8072. Virtual skrining dan analisis dari 16 senyawa bahan alam yang memiliki skor CHEMPLP terendah yaitu Naringin dengan skor CHEMPLP sebesar -94,1781 Kkal/mol yang jauh lebih baik dibandingkan senyawa pembanding flavopiridol namun masih lebih baik senyawa pembanding abemaciclib, ribociclib dan palbociclib. Interaksi ligand-reseptor pada naringin lebih didominasi oleh ikatan Hidrogen dibandingkan dengan senyawa pembanding abemaciclib, ribociclib dan palbociclib yang didominasi oleh interaksi hidrofobik, sehingga Naringin berpotensi sebagai inhibitor CDK4 sebagai antiproliferasi sel kanker.
References
Adelina R. 2014, Uji Molecular Docking Annomuricin E dan Muricapentocin pada Aktivitas Antiproliferasi (Molecular Docking Studies of Annomuricin E and Muricapentocin on Antiproliferation Activity ). Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia. 12(1): 32–36.
Arba, M., Ardiansyah, R., & Leonita, M. 2016, Studi Hubungan Kuantitatif Struktur-Aktivitas Senyawa Turunan Mesoindigo Sebagai Inhibitor CDK4. Journal Kimia Riset, 1(2), 129–136.
Bailon-Moscoso, N., Cevallos-Solorzano, G., Romero-Benavides, J. C., Isabel, M., & Orellana, R. 2017, Natural Compounds as Modulators of Cell Cycle Arrest: Application for Anticancer Chemotherapies. Current Genomics, 18(2), 106–131. https://doi.org/10.2174/138920291766616080812
Corona, S. P., & Generali, D. 2018, Abemaciclib : a CDK4 / 6 inhibitor for the treatment of HR + / HER2 − advanced breast cancer. Drug Design, Development and Therapy, 12, 321–330.
Ganatra, S. H., & Suchak, A. S. 2012, Inhibition Studies of Terpene Based Natural Products with Cyclin-Dependent Kinase 4 (CDK4 Mimic CDK2). International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research, 3(9), 3196–3203.
Ikuta, M., Kamata, K., Fukasawa, K., Honma, T., Machida, T., Hirai, H., Nishimura, S. 2001, Crystallographic Approach to Identification of Cyclin-Dependent Kinase 4 (CDK4)-Spesific Inhibitors by Using CDK4 mimic CDK2 Protein. Journal of Biology Chemistry, 276(29), 27548–27554.
Kemenkes. 2015, Summary for Policymakers. (Intergovernmental Panel on Climate Change, Ed.), Climate Change 2013 - The Physical Science Basis. Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
Mas’ula, Y., & Kusuma, A. S. W. 2018, Aktivitas Antikanker Tanaman Rumput Lidah Ular (Hedyotis difussa Willd.). Farmaka, 15(3), 17–23.
Mukesh, B., & Rakesh, K. 2011, Molecular Docking : A Review. International Journal of Research in Ayurveda & Pharmacy, 2(6), 1746–1751.
Mumpuni, B., Widarsa A., Susilawati Y., Oisan, Nurrochmad A., Pranowo HD., Jenie UA., Istyastono EP. 2014, Konstruksi dan Validasi Protokol Skrining Virtual Berbasis Struktur dengan Kode PDB 3MQE, 3NTG, dan 3LN0 untuk Penemuan Inhibitor Siklooksigenase-2 (COX-2). Jurnal Ilmu Kefarmasian Indonesia, 12(1), 117-123.
Pandrangi, A. 2014, Molecular Docking and QSAR Studies on CDK4 Inhibitors Using In Silico Techniques. Journal of Pharmaceutical and Scientific Innovation, 3(2), 164-169.
Purnomo, H. 2013, Kimia Komputasi Uji In Silico Senyawa Anti Kanker. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.
Rollando. 2017, Pengantar Kimia Medisinal. (S. R. Wicaksono, Ed.) (Pertama). Malang- Jawa Timur: CV. Seribu Bintang.
Shafiq, M. I., Steinbrecher, T., & Schmid, R. 2012, FASCAPLYSIN as a Specific Inhibitor for CDK4 : Insights from Molecular Modelling. PLOS ONE, 7(8), 1–9. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0042612
Sherr, C. J., Beach, D., & Shapiro, G. I. 2016, Targeting CDK4 and CDK6 : From Discovery
to Therapy. Cancer Discovery, 1(April), 353–368. https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-15-0894
Stryer, L. 1996, Biokimia Volume 1 Edisi 4. Buku Kedokteran EGC. Jakarta: Buku Kedokteran EGC.
Syahputra G, Ambarsari L, Sumaryada T. 2014, Simulasi Docking Senyawa Kurkumin dan Analognya Sebagai Inhibitor Enzim 12-Lipoksigenase. Jurnal Biofisika. 10(1) : 55-67.
Vermeulen, K., Berneman, Z.N., and Van Bockstaele, D.R. (2003), Cell Cycle and Apoptosis. Cell Proliferation, 36(3), 165–175.
Wang, L., & Ren, D. M. 2010, Flavopiridol , the First Cyclin-Dependent Kinase Inhibitor : Recent Advances in Combination Chemotherapy. Mini-Reviews in Medical Chemistry, 10, 1058–1070. https://doi.org/10.2174/1389557511009011058
Yanuar, A. 2012, Praktek dan Aplikasi pada Virtual Screening. Depok: UI Press.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Authors who publish with Media Farmasi agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY-SA 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
