## Molekular Docking Senyawa Zerumbone Sebagai Obat Anti-Bakteri Terhadap Protein TDP
Nur Uswatul Khairah 1* , Mohamad Amin 1 , Dina Maulina 2 , Ismi Rakhmawati 2 1 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang, Jawa Timur, Indonesia
2 Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Lampung,
Lampung, Indonesia *e-mail: nuruswatul@gmail.com Received: June 27, 2019 Accepted: August 19, 2019 Online Published: November 1, 2019
Abstract:  Molecular  Docking  of  Zerumbone  Compounds  as  Anti-Bacterial  Drugs Against TDP Proteins. Zerumbone is an ingredient from Zingiber zerumbet which was found  in  previous  studies  to  have  activity  as  an  anti-bacterial  one.  This  docking molecular  simulation  uses  the  TDP  test  ligand  as  the  target  protein.  The  molecular purpose  of  this  docking  is  to  find  out  how  the  interactions  between  compounds  and target  proteins.  All  ligands  obtained  by  using  the  softwind  used  are  pubchem, pharmapper, swiss target prediction, superpred, uniprot, discovery, pyMOL and pyRx. The  results  obtained  are  the  distance  of  interactions  between  protein  ligands  in  2D structures and 3D structures for interactions between protein ligands.

## Keywords: antibacterial, docking, TDP protein, Zerumbone
Abstrak:  Molekular  Docking  Senyawa  Zerumbone  Sebagai  Obat  Anti-Bakteri Terhadap  Protein  TDP.  Zerumbone merupakan    suatu    kandungan    dari Zingiber zerumbet yang    ditemukan    pada  penelitian  sebelumnya  memiliki  aktivitas  sebagai salah  satu  anti-bakteri.  Simulasi  molekular  docking  ini  menggunakan  ligan  uji  TDP sebagai  protein  target.  Tujuan  molekular  docking  ini  adalah  untuk  mengetahui bagaimana interaksi antara senyawa dan protein targetnya.  Semua ligan didapat dengan menggunakan softwer yang  digunakan  adalah pubchem,  pharmapper,  swiss  target prediction,  superpred,  uniprot,  discovery,  pyMOL dan pyRx .  Hasil  yang  diperoleh adalah  jarak  interaksi  antara  ligan-protein  dalam  struktur  2D  dan  struktur  3D  untuk interaksi antara ligan-protein.
Kata kunci: anti bakteri, docking, protein TDP, Zerumbone

## PENDAHULUAN
Tanaman Zingiber zerumbet mempunyai  sifat  aromatik  dan  efek farmakologis  yang  dipengaruhi  oleh senyawa-senyawa  metabolit  sekunder pada  rimpangnya  (Voravuthikuncai  et al.  2006;  Chen  et  al.  2008).  Zerumbon merupakan  senyawa  isolat  utama  yang terdapat dalam rimpang keluarga tanaman Zingiber dan diketahui memiliki  aktivitas  anti  bakteri  baik dalam  bentuk  ekstraknya  atau  secara kajian  virtual  (Sakika  et  al.,  2014; Santoso et al., 2014).
Voravuthikuncai  et  al.  2006 melaporkan  bahwa  Z.zerumbet  yang berasal  dari  Thailand  diketahui  efektif dalam  menghambat  bakteri  S.  aureus dengan nilai konsentrasi hambat tumbuh  minimum  (KHTM)  sebesar 0,79  mg  mL-1.  Sari  et  al.  (2013) melaporkan  bahwa  ekstrak  segar  Z.
zerumbet asal Sumatra Barat mempunyai aktivitas antimikrob dengan  daya  hambat  berturut-  turut sebesar 9,13 mm; 9,2 mm; dan 9,6 mm ketika  diujikan  pada  mikrob  uji  S. aureus,  E.  coli,  dan  C.  albicans.  Uji antimikrob ekstrak kasar etanol terhadap  30  jenis  patogen  dan  3  jenis jamur menunjukkan bahwa tanaman Z. zerumbet  asal  wilayah  Bangladesh mempunyai  kemampuan  yang  sangat potensial  sebagai  antimikrob  dengan kemampuan  hambat  sebesar  6-10  mm (Kader  et  al.  2011).  Kemampuan aktivitas antibakteri tanaman disebabkan  oleh  kandungan  metabolit sekundernya  yang  dipengaruhi  oleh kondisi lingkungan tumbuh tanaman.
Docking  molekular  merupakan komputasi  untuk  memprediksi  suatu hubungan  apakah  senyawa  tersebut mempunya  aktifitas  sebelum  diujikan. Proses  docking  dibutuhkan  adanya senyawa  pembanding,  senyawa  decoys dan senyawa aktif yang telah
dipasarkan. Senyawa aktif  pembanding adalah  senyawa  obat  yang  akan dibandingkan  apakah  senyawa  tersebut mempunyai aktivitas atau tidak. Senyawa  decoys  merupakan  senyawa yang ada di alam yang tidak mempunyai  aktivitas  biologik.  Dengan adanya  senyawa  pembanding,  maka dapat dilihat bahwa senyawa obat yang diujikan apakah benar-benar mempunyai  aktivitas  sebagai  anti bakteri  atau  tidak.  Molecular  docking dapat dilakukan dengan banyak software.  Penelitian  in  menggunakan software PyRx untuk docking.

## METODE
Perangkat  keras  yang  digunakan yaitu  laptop  ASUS  dengan  spesifikasi prosesor  AMD  E1,  CPU  AMD  Dual Core  e1-7010  1,5  GHz,  RAM  2GB, Windows  8  46-  bit  sebagai  sistem operasi. Perangkat lunak yang
digunakan  terbagi  atas  dua  yaitu  yang digunakan  secara  online  ( pubchem, pharmapper,  swiss  target  prediction, superpred, uniprot ) dan yang digunakan  secara  offline  ( discovery, pyMOL dan pyRx ).
Senyawa  yang  digunakan  adalah Zerumbone ,  dapat  ditemukan  dengan mencari  strukturnya  3D  dan  calonical smilenya pada softwer pubchem . Protein  target  yang  digunakan  adalah TDP  pada  manusia,  dicari  dengan menggunakan  3  softwer  berbeda  yaitu: pharmapper,  swiss  target  prediction, dan superpred .  Adapaun  senyawa kontrol yang digunakan adalah Triclosan ,  dapat  diketahui  struktur  3D juga dari softwer pubchem .
Tahap  awal  untuk  melakukan docking  adalah  menentukan  reseptor dan  ligan  yang  akan  diuji.  Softwer pubchem digunakan  untuk  mengetahui stuktur  dan  calonical  smile  dari reseptor  dan  ligan  (senyawa,  protein
target  dan  senyawa  kontrol).  Softwer pharmapper,  swiss  target  prediction,
dan superpred digunakan untuk mengetahui  protein  target  yang  paling sesuai  untuk  senyawa  yang  akan diujicobakan.  Setelah  senyawa  dan protein  didapatkan,  struktur  3D  dalam bentuk  file  PDB  dapat  didownload dengan  menggunakan  softwer uniprot dan  hasilnya  dapat  dilihat  pada softwear discovery .
Proses selanjutnya adalah membawa  hasil  yang  didapat  dari softwer discovery ke  softwer pyMOL untuk  dipotong  situs  yang  tidak  perlu pada reseptor maupun ligannya (senyawa, protein dan senyawa
kontrol).  Setelah  pemotongan  selesai, hasilnya diolah lebih lanjut ke software pyRx    untuk diketahui bentuk interaksi  antara  senyawa  dan  protein serta  interaksi  antara  senyawa kontrol dengan  protein  yang  sama,  apakah keduanya  berada  pada  side  yang  sama atau tidak.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Molecular docking adalah metode yang digunakan untuk
memprediksi  oreintasi  antara  satu molekul dengan molekul lainnya ketika terjadi  suatu  gaya  antara  satu  dengan yang  lain  untuk  membentuk  suatu ikatan  yang  stabil  (Scheneider  dan Baringhaus
2008). Teknik ini memprediksikan  apakah  suatu  molekul dapat berikatan dengan reseptor, protein,  DNA  dan  ligan docking dengan  teknik  penempatan  pada  area tertentu.  Tujuan  simulasi molecular docking adalah  untuk  memahami  dan memprediksi rekognisi molekuler dengan  mencari  kestabilan  ikatan antara  ligan dan  reseptor pada keadaan energi  minimum  (Scheneider  dan
Baringhaus 2008; Yanuar 2012).
Simulasi  docking  dapat  dipergunakan untuk  memperoleh  mekanisme  kerja
suatu senyawa kimia atau makromolekul  seperti  protein  maupun peptida, dalam skala molekuler sehingga dimungkinkan untuk mendesain obat berbasis struktur.
Gambar  1.  Senyawa Zerumbon  dan protein  TDP (A).  Senyawa Triclosan dan  protein  TDP  (B).  Interaksi  antara senyawa Zerumbon ,  protein  TDP  dan senyawa Triclosan (C).
Gambar 2. Jarak antara protein TDP dan senyawa Zerumbon (A).  Jarak  antara protein  TDP  dan  senyawa  kontrol Triclosan (B).
Gambar  3.  Struktur  2D  jarak  antara protein  TDP  dan  senyawa Zerumbon (A).  Struktur  2D  jarak  antara  protein TDP  dan  senyawa  kontrol Triclosan (B).

## SIMPULAN
Berdasarkan  molekular  docking,
senyawa zerumbon mampu  berikatan dengan  protein  target  TDP    sama baiknya    dengan    senyawa  kontrol triclosan .    Hal    ini    terbukti    dengan interaksi  keduanya  yang  berada  satu side  yang  sama  pada  protein  target, sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa zerumbone dapat  dijadikan  sebagai sebagai obat anti-bakteri.

## DAFTAR RUJUKAN
Kader  M  G,  Nikkon  F,  Rashid  M  A, Yeasmin T. 2011. Antimicrobial  activities  of  the rhizome  extract  of  Zingiber zerumbet  Linn. Asian  Pac  J
Trop Biomed . 1(5):409-412 Sakika, K.A., Hanwar, D., Suhendi, A., Kusumowati, I.T.D., Santoso,  B.  (2014).  Aktivitas Antidiabetes  Ekstrak  Etanol Rimpang  Lempuyang  Emprit ( Zingiber  amaricans Bl)  pada Tikus  Putih  yang  Diinduksi Aloksan.  Prosiding  Seminar Nasional Perkembangan Terbaru  Pemanfaatan  Herbal sebagai  Agen  Preventif  pada Terapi  Kanker,  Universitas Wahid  Hasyim,  Semarang, September 2014, 5-9 Sari KIP, Periadnadi, Nasir N. 2013. Uji antimikroba ekstrak segar jahe-jahean (Zingiberaceae) terhadap S. aureus, E. coli dan
C. albicans . J. Bio. UA . 2 (1)- Maret 2013
Voravuthikuncai  SP,  Limsuwan  S, Supapol  O,  Subhadhirasakul S.  2006.  Antibacterial  activity
of extracts from family Zingiberaceae against foodborne  pathogens. J  Food
Safety. 26: 325-334.
( C )