Studi docking senyawa aktif buah pare (Momordica charantia L.) golongan flavonoid pada enzim α-amilase pankreas sebagai kandidat obat antidiabetes

INDONESIA

Diabetes mellitus adalah suatu penyakit kronik yag terjadi ketika tubuh tidak dapat memproduksi cukup insulin atau tidak dapat menggunakan insulin (resistensi insulin) dan didiagnosa melalui pengamatan kadar glukosa di dalam darah. Pengobatan herbal yang biasa digunakan yaitu buah pare (Momordica charantia L.), karena kandungan senyawa aktif berupa flavonoid, saponin dan polifenol. Flavonoid merupakan salah satu senyawa yang berperan sebagai antidiabetes. Salah satu enzim yang menjadi target pengobatan diabetes mellitus tipe II yaitu α-amilase pankreas.

Enzim α-amilase pankreas merupakan enzim yang berperan penting dalam menunda pencernaan karbohidrat salah satunya pemecahan pati, sehingga konsentrasi glukosa darah setelah makan menjadi lebih kecil. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah molecular docking yang menginteraksikan antara senyawa flavonoid buah pare dengan α-amilase pankreas sebagai enzim target dan acarbose sebagai obat pembanding. Alternatif pencarian obat dalam bidang biologi komputasi masih terus dilanjutkan. Sebagai upaya penemuan tersebut, maka dilakukan penelitian ini dengan menambatkan ligan uji pada protein target menggunakan perangkat lunak Autodock. Kemudian hasil docking divisualisasikan menggunakan AutodockTools, Discovery Studio dan Pymol.

Analisis docking menghasilkan empat senyawa yang terbukti menghambat aktivitas enzim α-amilase pankreas. Senyawa tersebut dengan ∆Gbind¬ sebagai berikut. Apigenin-7-O-glucoside (-39,07Kcal/mol), isoqercetin (-35,09 Kcal/mol), hesperidin (-37,87 Kcal/mol) dan rutin (-35,57 Kcal/mol). Hasil uji menggunakan PASS online, senyawa apigenin-7-o-glucoside, isoquercetin dan rutin memiliki aktivitas antidiabetes. Sedangkan senyawa hesperidin tidak memiliki aktivitas sebagai antidiabetes. Hasil uji kelayakan sebagai obat menggunakan NCATS, senyawa apigenin-7-o-glucoside, isoquercetin, hesperidin dan rutin memiliki kelarutan tinggi, permeabilitas yang cukup, kestabilan pada mikrosom, sitosol dan enzim CYP450.

ENGLISH

Diabetes mellitus is a chronic disease that occurs when the body cannot produce enough insulin or cannot use insulin (insulin resistance) and is diagnosed through the observation of glucose levels in the blood. Herbal medicine commonly used is bitter melon (Momordica charantia L.), because it contains active compounds in the form of flavonoids, saponins and polyphenols. Flavonoids are one of the compounds that act as antidiabetics. One of the enzymes that is the target of type II diabetes mellitus treatment is pancreatic α-amylase.

Pancreatic α-amylase enzyme is an enzyme that plays an important role in delaying carbohydrate digestion, one of which is the breakdown of starch, so that the blood glucose concentration after eating becomes smaller. The method used in this study is molecular docking that interacts between flavonoid compounds of bitter melon fruit with pancreatic α-amylase as the target enzyme and acarbose as a comparison drug. Alternative drug search in the field of computational biology is still continuing. As an effort for such discovery, this study was conducted by tethering the test ligand to the target protein using Autodock software. Then the docking results were visualized using AutodockTools, Discovery Studio and Pymol.

The docking analysis yielded four compounds that proved to inhibit the activity of pancreatic α-amylase enzyme. The compounds with ∆Gbind as follows. Apigenin-7-O-glucoside (-39.07 Kcal/mol), isoqercetin (-35.09 Kcal/mol), hesperidin (-37.87 Kcal/mol) and rutin (-35.57 Kcal/mol). Test results using PASS online, apigenin-7-o-glucoside, isoquercetin and rutin compounds have antidiabetic activity. While hesperidin compounds do not have antidiabetic activity. The results of the feasibility test as a drug using NCATS, apigenin-7-o-glucoside, isoquercetin, hesperidin and rutin compounds have high solubility, sufficient permeability, stability in microsomes, cytosol and CYP450 enzymes.

ARABIC

داء السكري هو مرض مزمن يحدث عندما لا يستطيع الجسم إنتاج ما يكفي من الأنسولين أو لا يستطيع استخدام الأنسولين (مقاومة الأنسولين) ويتم تشخيصه من خلال مراقبة مستويات الجلوكوز في الدم. الأدوية العشبية التي يشيع استخدامها هي الشمام المر(Momordica charantia L.) ، لاحتوائه على مركبات نشطة على شكلflavonoid ،saponins ، Flavonoid .polyphenols هي أحد المركبات التي تعمل كمضادات لمرض السكري. أحد الإنزيمات المستهدفة في علاج داء السكري من النوع الثاني هو إنزيم ألفا أميليز البنكرياس.

إن إنزيم ألفا-أميلاز البنكرياس هو إنزيم يلعب دورًا مهمًا في تأخير هضم الكربوهيدرات، وأحدها تكسير النشا، بحيث يصبح تركيز الجلوكوز في الدم بعد تناول الطعام أقل. الطريقة المستخدمة في هذه الدراسة هي الإرساء الجزيئي الذي يتفاعل بين مركبات الفلافونويد من فاكهة البطيخ المر مع إنزيم ألفا أميليز البنكرياس باعتباره الإنزيم المستهدف و acarbose كدواء مقارنة. لا يزال البحث عن دواء بديل في مجال البيولوجيا الحاسوبية مستمرًا. وكمحاولة لمثل هذا الاكتشاف، أجريت هذه الدراسة من خلال ربط رابط الاختبار بالبروتين المستهدف باستخدام برنامجAutodock . ثم تم تصور نتائج الالتحام باستخدام AutodockTools،Discovery Studio و .Pymol

وأسفر تحليل الالتحام عن أربعة مركبات أثبتت تثبيطها لنشاط إنزيم ألفا أميليز البنكرياس. وكانت المركبات التي تحتوي علىGbind ∆ على النحو التالي. Apigenin-7-O-glucoside(-39.07Kcal/mol )، isoquercetin(-35.09 Kcal/mol)، hesperidin (-37.87 Kcal/mol) و rutin (-35.57 Kcal/mol). نتائج الاختبار باستخدام PASS online، فإن مركبات apigenin-7-O-glucoside، isoquercetin و rutin لها نشاط مضاد لمرض السكر. في حين أن مركبات hesperidin ليس لها نشاط مضاد لمرض السكر. نتائج اختبار الجدوى كدواء باستخدامNCATS ،apigenin-7-O-glucoside ،isoquercetin hesperidinو .rutin بقابلية ذوبان عالية ونفاذية كافية وثبات في الميكروسومات الدقيقة و cytosol و CYP450 الإنزيمات.