Studi in silico senyawa aktif buah pare (Momordica charantia L.) golongan flavonoid sebagai anti diabetes pada reseptor PPAR

INDONESIA:

Diabetes melitus tipe II merupakan masalah kesehatan dikarenakan pankreas tidak mampu secara efektif menggunakan insulin yang dihasilkannya. Tanaman Pare (Momordica charantia L.) memiliki kandungan senyawa aktif flavonoid yang berpotensi sebagai antidiabetes. Salah satu reseptor yang menjadi target pengobatan diabetes adalah PPARγ. Adapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk mengetahui interaksi dan potensi senyawa flavonoid sebagai anti diabetes dengan kontrol positif pioglitazon.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu penambatan molekul (molecular docking), prediksi farmakokinetik dan toksisitas senyawa yang menginteraksikan 16 senyawa aktif buah pare golongan Flavonoid sebagai ligan dan PPARγ sebagai reseptor dengan optimasi lanjutan menggunakan medan gaya NOVA.
Hasil molecular docking menunjukkan bahwa dari 16 senyawa golongan flavonoid setelah dilakukan optimasi diperoleh senyawa terbaik sebagai kandidat antidiabetes, yaitu Quercitrin dan 3’- 4’-5’-Trihydroksil flavonol. Senyawa Quercitrin dengan nilai ΔGikatan -42,3614 Kkal/mol dengan aktivitas biologis yang mirip dengan ligan pioglitazone membentuk interaksi ikatan hidrogen asam amino Ser83. Senyawa 3’-4’-5’-Trihydroksil flavonol dengan ΔGikatan -42,2591 Kkal/mol membentuk interaksi ikatan hidrogen asam amino Tyr267 dan Ser83 sebelum optimasi dan Tyr267 setelah optimasi. Hasil prediksi farmakokinetik menggunakan pkCSM menunjukkan bahwa tidak semua senyawa flavonoid memenuhi aturan Lipinski, termasuk senyawa Quercitrin yang berpotensi secara interaksi dan energi namun sifat farmakokinetiknya tidak memenuhi. Pada hasil prediksi toksisitas senyawa Luteolin-7-O-glucoside positif ames toxicity serta senyawa pioglitazone positif hepatoksik. Adapun Hasil prediksi aktivitas biologis dengan PASSonline semua senyawa uji memiliki aktivitas antidiabetes kecuali senyawa Naringenin-7-O-glucoside.

ENGLISH:

Type II diabetes mellitus is a health problem because the pancreas is unable to effectively use the insulin it produces. The bitter melon plant (Momordica charantia L.) contains active flavonoid compounds which have anti-diabetic potential. One of the receptors targeted for diabetes treatment is PPARγ. The aim of this research is to determine the interactions and potential of flavonoid compounds as anti-diabetics with the positive control pioglitazone.
The methods used in this research are molecular docking, pharmacokinetic and toxicity predictions of compounds that interact with 16 active bitter melon compounds in the Flavonoid group as ligands and PPARγ as receptors with further optimization using the NOVA force field.
The results of molecular docking showed that from 16 compounds in the flavonoid group, after optimization, the best compounds were obtained as antidiabetic candidates, namely Quercitrin and 3'- 4'-5'-Trihydroxyl flavonol. The Quercitrin compound with a ΔGbind value of -42.3614 Kcal/mol with biological activity similar to the pioglitazone ligand forms a hydrogen bond interaction for the amino acid Ser83. The 3'-4'-5'-Trihydroxyl flavonol compound with a ΔGbind of -42.2591 Kcal/mol forms a hydrogen bond interaction between the amino acids Tyr267 and Ser83 before optimization and Tyr267 after optimization. The results of pharmacokinetic predictions using pkCSM show that not all flavonoid compounds meet Lipinski's rules, including the Quercitrin compound which has the potential for interactions and energy but its pharmacokinetic properties do not meet it. In the results of the toxicity prediction, the Luteolin-7-O-glucoside compound was positive for toxicity and the pioglitazone compound was positive for hepatotoxicity. As for the biological activity prediction results with PASSonline, all the test compounds had antidiabetic activity except for the Naringenin-7-O-glucoside compound.

ARABIC:

يعد داء السكري من النوع الثاني مشكلة صحية لأن البنكرياس غير قادر على استخدام الأنسولين الذي ينتجه بشكل فعال. يحتوي نبات البطيخ المر (Momordica charantia L.) على مركبات الفلافونويد النشطة التي لها القدرة المضادة لمرض السكري. أحد المستقبلات المستهدفة لعلاج مرض السكري هو PPARγ. الهدف من هذا البحث هو تحديد تفاعلات وإمكانيات مركبات الفلافونويد كمضادات للسكري مع البيوجليتازون ذو التحكم الإيجابي.
الطرق المستخدمة في هذا البحث هي الالتحام الجزيئي والتنبؤات الدوائية والسمية للمركبات التي تتفاعل مع 16 مركبًا نشطًا من البطيخ المر في مجموعة الفلافونويد مثل الروابط وPPARγ كمستقبلات مع مزيد من التحسين باستخدام مجال قوة NOVA.
أظهرت نتائج الالتحام الجزيئي أنه من بين 16 مركبًا في مجموعة الفلافونويد، بعد التحسين، تم الحصول على أفضل المركبات كمرشحة مضادة لمرض السكري، وهي Quercitrin و3'- 4'-5'-ثلاثي هيدروكسيل فلافونول. مركب كيرسيترين بقيمة ΔGbind تبلغ -42.3614 كيلو كالوري/مول مع نشاط بيولوجي مشابه لمركب البيوجليتازون يشكل تفاعل رابطة هيدروجينية مع الحمض الأميني Ser83. يشكل مركب فلافونول ثلاثي الهيدروكسيل 3'-4'-5' مع ΔGbind -42.2591 كيلو كالوري/مول تفاعل رابطة هيدروجينية بين الأحماض الأمينية Tyr267 وSer83 قبل التحسين وTyr267 بعد التحسين. تظهر نتائج التنبؤات الحركية الدوائية باستخدام pkCSM أن ليس كل مركبات الفلافونويد تلبي قواعد ليبينسكي، بما في ذلك مركب كيرسيترين الذي لديه القدرة على التفاعلات والطاقة ولكن خصائصه الحركية الدوائية لا تلبي ذلك. وفي نتائج التنبؤ بالسمية، كان مركب Luteolin-7-O-glucoside موجباً للتسمم بالأميس ومركب البيوجليتازون موجباً للتسمم الكبدي. أما بالنسبة لنتائج التنبؤ بالنشاط البيولوجي باستخدام PASSonline، فقد كان لجميع مركبات الاختبار نشاط مضاد لمرض السكر باستثناء مركب Naringenin-7-O-glucoside.