Molecular Docking Study of Flavonoid Compounds in The Guava Leaves (Psidium Guajava L.) Which Has Potential as Anti-Inflammatory COX-2 Inhibitors

Abstract

ABSTRAKInflamasi yang bersifat progresif cenderung akan merusak dan menimbulkan beberapa permasalahan dalam tubuh. Enzim COX-2 merupakan salah satu mediator yang berkontribusi besar dalam terjadinya inflamasi progresif. Penelitian secara eksperimental daun jambu biji (Psidium guajava L.) terbukti memiliki aktivitas anti-inflamasi diduga karena banyak terkandung senyawa flavonoid, namun masih belum ada penelitian aktivitasnya terhadap penghambatan COX-2 selektif. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui potensi senyawa flavonoid memiliki aktivitas anti-inflamasi penghambat COX-2 selektif menggunakan uji penambatan molekul. Metode: 31 senyawa flavonoid daun jambu biji didapat dari studi literatur beberapa penelitian in-vitro dan kode protein ID: 6COX yang digunakan pada penelitian penambatan molekular ini dilakukan energi minimisasi terlebih dahulu. Selanjutnya digunakan software docking Autodock4 dengan metode semi-flexible dan Lamarckian Genetic Algorithm (LGA). Semua senyawa flavonoid juga dilakukan prediksi Absorpsi, Distribusi, Metabolisme, Ekskresi, Toksisitas (ADMET). Hasil: secara keseluruhan diperoleh semua 31 senyawa uji flavonoid daun jambu biji berpotensi sebagai inhibitor COX-2 dan beberapa senyawa uji diantaranya memiliki nilai docking ∆G terbaik yang berasal dari Epicatechin-3-O-Gallate sebesar -9,31 kcal/mol, disusul oleh Gallocatechin sebesar -8,97 kcal/mol serta Tamarixetin -8,83 kcal/mol. Residu asam amino SER 353, TYR 385, SER 530, GLN 192 dan ARG 120 juga banyak berkontibusi dalam terbentuknya ikatan hidrogen. Kesimpulan: Epicatechin-3-O-Gallate merupakan senyawa uji yang memiliki potensi besar sebagai anti-inflamasi inhibitor COX-2 selektif karena memiliki kekuatan dan kestabilan ikatan yang tinggi dengan energi docking terendah saat ditambatkan pada protein target. Kata kunci: Penambatan Molekuler; Autodock4; Psidium guajava L; Antiinflamasi Inhibitor ; COX-2; Flavonoid.ABSTRACTProgressive inflammation tends to damage and cause several problems in the body. The COX-2 enzyme is one of the mediators that have a significant contribution to progressive inflammation. Experimental study, guava leaves (Psidium guajava L.), have anti-inflammatory activity, presumably because they contain many flavonoid compounds. However, the lack of those research on their action against selective COX-2 inhibition. The purpose of this study is to determine the potential for flavonoid compounds to have anti-inflammatory activity of selective COX-2 inhibitors using molecular docking. Method: 31 flavonoids compound of guava leaves found on some literature studies of a systematic literature review and protein code ID: 6COX used on this molecular docking study by applying minimization energy at first. Next, using Autodock4 docking software with semi-flexible and Lamarckian Genetic Algorithm (LGA) methods. All flavonoid compounds also used screening Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity (ADMET) prediction. Results: Overall results obtained that all 31 compounds of guava leaf flavonoids can potentially be COX-2 inhibitors. One of them has the best docking value with ∆G from Epicatechin-3-O-Gallate of -9.31 kcal/mol is high than the Gallocatechin of -8.97 kcal/mol and -8.83 kcal/mol Tamarixetin. The amino acid residues SER 353, TYR 385, SER 530, GLN 192, and ARG 120 contributed significantly to form hydrogen bonds. Conclusions: Epicatechin-3-O-Gallate has significant potential as an anti-inflammatory selective COX-2 inhibitor because it has high bond strength and stability with the lowest energy binding when attached to the target protein.Keyword: Molecular Docking; Autodock4; Psidium guajava L; Inhibitor Anti-inflammatory; COX-2; Flavonoids.

Potensi Senyawa Turunan Xanton dari Kulit Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) Sebagai Inhibitor Protein Mycobacterium tuberculosis: Studi In Silico

“…Molecular Docking adalah suatu teknik studi yang dapat memprediksi interaksi dari ligan suatu senyawa dan protein target dalam ikatan bebas yang stabil. Interaksi ini akan menunjukkan tentang kekuatan afinitas dengan protein pocket) diindikasikan dengan energi ikatan (10). Nilai score docking pada Tabel 1 didapat dengan menggunakan software PLANTS.…”

“…Stabilitas suatu senyawa dapat dilihat dari rendahnya energi ikatan (10). Hasil docking pada tiap senyawa uji apabila memberikan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan nilai energi docking reseptor maka keduanya mampu menjadi inhibitor (12) sebagai penghambat bertumbuhnya virus TBC dan berpotensi sebagai alternatif rekombinasi pada anti-tbc.…”