Prediksi toksisitas dan aktivitas antivirus senyawa golongan monoterpen pada Mentha Piperita L. terhadap reseptor main protease (6M2N) sebagai terapi Sars-Cov-2 secara in silico

ABSTRAK

Main protease (Mpro) merupakan protein non-struktural pada SARS-CoV-2. Protein tersebut bertanggung jawab pada proses translasi dan replikasi virus. Mentha piperita L. atau Peppermint merupakan tanaman herbal aromatik yang memiliki sifat farmakologis spektrum luas salah satunya sebagai antivirus. Senyawa monoterpen merupakan salah satu senyawa yang terkandung dalam Peppermint. Senyawa monoterpen pada minyak atsiri Peppermint menunjukkan aktivitas antivirus dengan cara menghambat replikasi virus dan dapat bertindak sinergis atau mempotensiasi agen antivirus lain untuk meredakan gejala COVID-19. Penelitian ini bertujuan untuk memprediksi toksisitas serta memprediksi aktivitas senyawa terhadap reseptor Main protease (PDB ID 6M2N). Sebelumnya, telah dilakukan prediksi sifat fisikokimia menggunakan aplikasi SwissADME.Sifat fisikokimia mengacu pada Hukum Lima Lipinski. Hasil menunjukkan semua senyawa monoterpen Peppermint memenuhi Hukum Lima Lipinski dengan hasil masing-masing 0 kesalahan. Selanjutnya prediksi toksisitas dilakukan menggunakan aplikasi pkCSM Online Tools dan Protox Online Tools. Hasil nilai LD50 dan klasifikasi kelas toksisitas digolongkan menurut GHS. Senyawa isopulegol memiliki LD50 paling tinggi yaitu 5000 mg/kg dan tergolong dalam kelas 5. Prediksi aktivitas senyawa dilakukan menggunakan aplikasi Molegro Virtual Docker (MVD). Reseptor 6M2N dikatakan valid, sebab mempunyai nilai RMSD <2 Å. Rerank score (RS) yang paling rendah dan lebih baik dari obat pembanding yaitu pada senyawa menthylacetate dengan RS sebesar -73,338 kkal/mol. Senyawa monoterpen Peppermint berinteraksi dengan reseptor Mpro SARS-CoV-2 (6M2N) pada cavity 4, dengan ini diprediksi memiliki potensi menghambat reseptor Mpro SARS-CoV-2. Sehingga, senyawa monoterpen Peppermint dapat direkomendasikan untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai kandidat obat antivirus.

ABSTRACT

Main protease (Mpro) is a nonstructural protein in SARS-CoV-2. This protein has a crucial role in the virus replication and translation process. Mentha piperita L. or Peppermint is an aromatic herb that contains a wide spectrum of pharmalogical properties, and one of them is being an antiviral. Monoterpene is one of the compounds that Peppermint contains. The monoterpene compound found in essential oil of peppermint indicates an antiviral activity by inhibiting the virus replication, and it can act synergically and potentiate other antiviral agents to reduce the COVID-19 symptoms.This study aims to predict the toxicity and compound activities toward the Main protease (PDB ID 6M2N) receptor. Beforehand, the physicochemical properties prediction has been conducted using SwissADME application. The physicochemical properties are analyzed using the Lipinski’s Rule of Five.The results indicate that all monoterpene compounds of Peppermint have met the requirements of the Lipinski’s Rule of Five, with zero violation for each. Next, the toxicity prediction is performed through the use of pkCSM Online Tools and Protox Online Tools. The score result of LD50 and the classification of toxicity class are made based on GHS. The isopulegol compound has the highest LD50, which is 5000 mg/kg, and it is categorized into class 5.The compound activity prediction is performed using Molegro Virtual Docker (MVD) application. The 6M2N receptor is considered valid since it shows that the RMSD < 2Å. The lowest Rerank score (RS) and better than the comparison drug is found on the menthylacetate compound, with RS value is -73,338 kcal/mol. Monoterpene compounds of Peppermint interact with the Mpro receptor of SARS-CoV-2 (6M2N) in cavity 4, so it can be predicted have potential to inhibit the Mpro receptor of SARS-CoV-2. Thus, monoterpene compounds of Peppermint can be recommended for futher development as an antiviral drug candidate.

مستخلص البحث

يعتبر ببتداز رئيسي بروتين غيرهيكلي في فيروس السارس كورونا – ٢.تلك البروتينا مسؤولة عن عملية تنقل واستنساخ الفيروسات. نبات النعناع الفلفلي هو نبات العشبية العطرية التي لها الخصائص الدوائية بالطيف الواسع منها مضادة الفيروس. مركب مونوتربين هو من المركبات الموجودة في النعناع. مركب مونوتربين في الزيوت العطرية للنعناع أظهر نشاط مضادة الفيروس عن طريق تثبيط النسخ المتماثل الفيروسي، ويمكن أن تعمل بشكل تآزري أو تقوية عوامل مضادة الفيروس الأخرى لتخفيف أعراض كوفيد-١٩.يهدف هذا البحث إلى التنبؤ بالسمية و كذلك التنبؤ بنشاط المركب على مستقبلة ببتداز رئيسي (PDB ID 6M2N). و قد تم القيام بالتنبؤ في الخصائص الفيزيائية الكيميائية باستخدام تطبيقات SwissADME. الخصائص الفيزيائية الكيميائية تعتمد على القوانين الخمسة ليبنسكي. وأظهرت النتائج أن جميع مركبات مونوتربين (أحادية التربينية) من نبات النعناع استوفى القوانين الخمسة ليبنسكي معنتيجة الصفر، أي دون أخطاء لكل منها. وعلاوة على ذلك،تم التنبؤ في السمية باستخدام أداة pkCSM Online Toolsو Protox Online Tools. ونتيجة قيمة LD50 وتصنيف فئات السمية و فقا لGHS . مركب إسوفوليغال لديه أعلى قيمةLD50وهي٥٠٠٠ملغم / كغ وينتمي إلىالفئة الخامسة. يتم التنبؤ في نشاط المركبب استخدام تطبيقات Molegro Virtual Docker (MVD) . ويحكم مستقبلة 6M2Nبأنها صالحة، لأن لديها قيمةRMSD <2 Å. أدنى درجة إعادة ترتيب النتائج هي في مركب منتيل استات بمقدار – ٧٣.٣٣٨ ككال / مول.