## STUDI DOCKING MOLEKULER AKTIVITAS PENGHAMBATAN ENZIM TIROSINASE UBI JALAR  (Ipomoea batatas L. Lam)

## MOLECULAR DOCKING STUDY OF TYROSINASE ENZYME
INHIBITION ACTIVITY OF SWEET POTATOES (Ipomoea batatas L. Lam)
Ryan Syahputra 1 , Dwi Utami 2 *, Wahyu Widyaningsih 3
1 Program Studi Magister Farmasi, Fakultas Farmasi, Universitas Ahmad Dahlan, Jl. Prof. Dr. Soepomo, S.H. Janturan, Yogyakarta, Indonesia
2 Departemen Kimia Analisis dan Medisinal, FakultasFarmasi, Universitas Ahmad Dahlan, Jl. Prof. Dr. Soepomo, S.H. Janturan, Yogyakarta, Indonesia
3 Departemen Farmakologi dan FarmasiKlinik, FakultasFarmasi, Universitas Ahmad Dahlan, Jl. Prof. Dr. Soepomo, S.H. Janturan, Yogyakarta, Indonesia
*E-mail: dwi.utami@pharm.uad.ac.id
Received: 15 Mei 2022; Accepted: 24 Juni 2022; Published:25 Juni 2022

## Abstrak
Tanaman ubi jalar ( Ipomoea batatas L. Lam) merupakan tanaman sumber karbohidrat dengan kandungan kimia seperti katekin, kuersetin, asam klorogenat, antosianin, beta-karoten. Senyawa fitokimia tersebut telah terbukti  memiliki  aktivitas  antioksidan  yang  berhubungan  erat  dengan  tirosinase  melalui  jalur  stress oksidatif.  Tujuan  dari  penelitian  ini  untuk  mengembangkan  tanaman  ubi  jalar  sebagai  kandidat  anti tirosinaseuntuk  sediaan  kosmetika,  dengan  pendekatan  docking  molekuler  5  senyawa  tersebut  terhadap protein  tirosinase (pdb:2Y9X) dengan kontrol asam kojat. Penelitian dilakukan dalam 3 tahap meliputi : (1) Preparasi  protein  (reseptor)  dan  ligan  dengan  Biovia  Discovery  Studio  (2)  Optimasi  geometri  dengan Avogadro  dan  Chem  3D  (3)  Validasi  metode  docking  dan  docking  molekuler  terhadap  protein  (2Y9X) dengan Autodock-4 dan (4) Studi ADMET dengan website pkCSM dan SwissADME.  Hasil uji diperoleh afinitas tertinggi pada 2senyawa aktif yakni beta-karoten dengan (ΔG) -6,05 kcal/mol (IC) 36,72 μM dan kuersetin memiliki (ΔG) -5,87 kcal/mol (IC) 45,30 μM.Sedangkan kontrol asam kojat memiliki afinitas yang lebih rendah sebesar (ΔG) -5,27kcal/mol(IC) 380,37μM.Prediksi ADMET memberikan informasi bahwa ke empat senyawa aktif Ipomoea batatas L. Lam tersebut memenuhi persyaratan untuk dikembangkan sebagai inhibitor alami tirosinase berdasarkan lipofilitas (logP), topology polar surface area (TPSA), permeabilitas kulit, sensitifitas kulit, logKP, inhibitor CYP1A2, aturan Lipinski dan bioavailabilitas . Hasil kajian docking molekuler  dan  prediksi  ADMET  menunjukkan  bahwa  senyawa  aktif  ubi  jalar  (Ipomoea  batatas  L.  Lam) berpotensi untuk dikembangkan sebagai kosmetika bahan alami.
Kata Kunci : Tirosinase, Ipomoea batatas L. Lam, protein (pdb:2Y9X), Docking molekuler, Autodock-4.

## Abstract
Sweet  potato  (Ipomoea  batatas  L.  Lam)  is  a  plant  source  of  carbohydrates  with  chemical  content  of catechins, quercetin, asam klorogenat, anthocyanins, beta-carotene. These phytochemical compounds have been  shown  to  have  antioxidant  activity  that  is  closely  related  to  tyrosinase  through  the  oxidative  stress pathway.  The  purpose  of  this  study  was  to  develop  sweet  potato  plants  as  anti-tyrosinase  candidates  for cosmetic preparations by molecular docking of these 4 compounds to tyrosinase protein (pdb:2Y9X) with kojic acid control. The research was done in 4 stages : (1) Preparation of proteins (receptors) and ligands with Biovia Discovery Studio (2) Optimization of geometry with Avogadro and Chem 3D (3) Validation of docking and molecular docking methods for proteins (2Y9X) with Autodock-4 (5) and (4) ADMET study with pkCSM  and  SwissADME  websites.  The  test  results  obtained  the  highest  affinity  for  3  active  compounds, namely beta-carotene with (ΔG) -6.05 kcal/mol (IC) 36.72 M and quercetin has (ΔG) -5.87 kcal/mol (IC) 45.30 M . While the control kojic acid has a lower affinity of (ΔG) -5.27 kcal/mol (IC) 380.37 M. ADMET predictions  provide  information  that  the  four  active  compounds  Ipomoea  batatas  L.  Lam  meet  the requirements to be developed as natural tyrosinase inhibitors based on lipophilicity (logP), topology polar surface  area  (TPSA),  skin  permeability,  skin  sensitivity,  logKP,  CYP1A2  inhibitor,  lipinski  rule.  and bioavailability. The molecular docking study and ADMET prediction indicate that the active compound of sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam) has the potential to be developed as a natural cosmetic ingredient.
Keywords: Tyrosinase, Ipomoea batatas L. Lam, protein (pdb:2Y9X), Molecular docking, Autodock-4.

## PENDAHULUAN
Dalam  pengembangan  kosmetika  alami, beberapa  tumbuhan  telah  terbukti  berpotensi menunda proses penuaan dan pigmentasi kulit (Masaki,  2010)  dengan  melawan  ROS  dan melindungi  kulit  dari  UV  (Mukherjee  et  al., 2011). Ubi jalar merupakan salah satu sumber tanaman  dengan  komponen  pro-vitamin  A terpenting  dalam  makanan  yang  kaya karotenoid  (Eluagu  Ester  et  al.,  2010).  Ubi jalar ( Ipomoea batatas L.Lam) memiliki nilai gizi tinggi dan memiliki tekstur yang menarik dalam  hal  daging,  warna,  dan  rasa. Ipomoea batatas L.  Lam  digunakan  sebagai  pangan fungsional di banyak negara dengan kandungan  utama  katekin,  kuersetin,  asam klorogenat (Zengin et al., 2017), antosianin (S Islam, 2016),  dan beta-karoten  (Mohanraj  & Sivasankar, 2014). Senyawa-senyawa tersebut  telah  terbukti  memiliki  aktivitas antioksidan yang baik (Lourenco et al, 2019). Aktivitas  antioksidan  melalui  penghambatan stress  oksidatif  berkorelasi  erat  dengan penghambatan enzim tirosinase (Zolghadri et al, 2019) .
Tirosinase  merupakan  enzim  yang bertanggung  jawab  pada  proses  pigmentasi kulit. Enzim ini terdistribusi luas di organisme yang  berbeda  dan  memainkan  peran  penting dalam  melanogenesis  dan  penggelapan enzimatik pada kulit (Zolghadri et al., 2019). Tirosinase  mengkatalis  langkah  pertama dalam  dua  reaksi  sintesis  melanin,  yaitu hidroksilasi L-tirosin menjadi
3,4-
dihidroksifenilalanin (L-DOPA) dan oksidasi L-DOPA menjadi dopaquinon yang merupakan  senyawa  reaktif  yang  dapat mengalami polarisasi secara spontan membentuk  melanin  (Nguyen  et  al.,  2016). Hiperpigmentasiax  merupakan  gangguan pada  pigmen  kulit  yang  disebabkan  oleh peningkatan  proses  melanogenesis  sehingga menyebabkan  penggelapan  warna  pada  kulit (Jiang  et  al.,  2017).  Melanin  merupakan senyawa  yang  bertanggung  jawab  untuk pigmentasi kulit, mata dan rambut (Lai et al., 2017).  Dalam  pengembangan  kosmetika, salah  satu  cara  untuk  mencegah  atau
menghambat  pembentukan  melanin  adalah dengan  melakukan  penghambatan  aktivitas enzim  tirosinase  yang  berperan  dalam pembentukan  pigmen  kulit  atau  dikenal dengan  proses  melanogenesis  (Woolery- Lloyd & Kammer, 2011).
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  studi komputasi docking molekular  dan  prediksi ADMET (Adsorbsi, Distribusi, Metabolisme, Ekskresi dan Toksisitas) sebagai pendahuluan untuk  pengujian  aktivitas  farmakologi  lebih lanjut.  Studi  komputasi  dapat  dijadikan sebagai  pijakan  dasar  potensi  senyawa  aktif terhadap  reseptor  yang  terlibat  dalam  efek farmakologi  yang  dituju  (Pinzi  &  Rastelli, 2019).  Hasil  dari  studi  komputasi  ini merupakan bagian dari dasar ilmiah pengembangan  tanaman  ubi  jalar  sebagai kandidat  sediaan  kosmetika  mendukung  uji farmakologi dan formulasi.

## METODE PENELITIAN Alat dan bahan
Alat  yang digunakan pada penelitian ini adalah seperangkat komputer dengan spesifikasi ASUS X441B CPU :  AMD Dual Core (A6-9225, up to 3.0 GHz) Memori RAM :  4GB. Sofware (Perangkat  lunak) Autodock 4.2.3 from  Script  Research  Institute ,  Biovia Discovey  Studio  (BDS),  Avogadro,  Pymol, website SwissADME  dan  pKCSM  dan software Chem office 2010.
Bahan  yang  digunakan  pada  penelitian ini  adalah  struktur  kristal  PPO3,  sebuah tirosinase  dari Agaricus  bisporus dalam bentuk  deoksi  yang  mengandung  sub  unit mirip seperti lektin dengan inhibitor tropolone (pdb:2Y9X) yang diperoleh dari http://rcsb.org/pdb/ .    Struktur  beta-karoten, kuersetin, katekin, antosianin, asam klorogenat dan   kontrol asam kojat dalam be ntuk 3D diperoleh dari http://pubchem.ncbi.n lm.nlh.gov// .
Preparasi Protein dan Native Ligan Data  struktur  3D  kristal  reseptor  yang digunakan  untuk  analisis  molekuler docking diperoleh dari protein data bank (PDB) pada situs http://rcsb.org/pdb/. Reseptor  yang
digunakan  adalah  struktur  kristal  tirosinase dari Agaricus  bisporus dengan  inhibitor tropolone  pada  sisi  aktif  protein.  Reseptor berupa  makromolekul    dipisahkan  dari molekul  lain  seperti  molekul  air  dan  ligan alaminya. Proses  preparasi native ligan pada protein tirosinase dengan cara ligan dipisahkan dari beberapa molekul lain seperti molekul  air,  ko-faktor  dan  reseptornya. Pemisahan dilakukan menggunakan software Biovia Discovery Studio.
Validasi Metode Docking Validasi  metode docking molekuler dilakukan dengan metode redocking menggunkan native ligan  alami  dari  protein tirosinase.  Pembuatan grid  box pada  proses ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  koordinat dari native ligan  yang  nantinya  akan digunakan sebagai koordinat ligan uji. Proses validasi tersebut akan memberikan hasil yang lebih  mendekati  hasil  eksperimental  jika memiliki nilai RMSD kurang dari 3 Å (Jain & Nicholls,  2008).  Semakin  kecil  nilai  RMSD menunjukkan  posisi  ligan  hasil redocking akan mendekati posisi ligan hasil kristalografi (Kontoyianni et al., 2004).

## Preparasi Ligan Uji
Struktur  ligan  uji  dibangun  dengan menggunakan software Chem  Draw  Ultra. Selanjutnya  dilakukan  optimasi  geometri menggunakan software Avogadro  dengan penambahan  atom  hidrogen  pada  struktur ligan uji dan kemudian dilakukan minimalisasi  energi  menggunakan  metode MM2 pada software Chem 3D yang bertujuan untuk memperoleh struktur yang lebih stabil. Hasil optimasi tersebut kemudian dikonversi menjadi  file  PDB  untuk  dapat  digunakan dalam  proses docking molekuler  pada software Autodock-4
Docking  MolekulerLigan  Uji  Terhadap Protein
Pengaturan parameter grid box dilakukan menggunakan Autodock-4. Koordinat X,Y,Z pada grid  box ditentukan  berdasarkan koordinat native ligan  ko-kristal  dari  file reseptor  yang  digunakan  pada  saat  validasi, kemudian  dilakukan  proses  penambatan antara  ligan  uji  dan  reseptor  menggunakan Autodock-4.

## Analisis  dan  Visualisasi  Hasil  Docking Molekuler
Penentuan konformasi ligan hasil docking (pose  terbaik)  dilakukan  dengan memilih  konformasi  ligan  yang  memiliki energi  ikatan  paling  rendah.  Hasil docking dengan  pose  terbaik  kemudian  dianalisa menggunakan  Biovia  Discovery  Studio. Parameter  yang  dianalisis  meliputi  besar binding energy (ΔG), konstanta inhibisi (IC), residu  asam  amino  dan  jumlah  interaksi ikatan  yang  terbentuk. Software Biovia Discovery Studio kemudian digunakan untuk visualisasi hasil dari penambatan senyawa uji terhadap  protein  dengan  melihat  adanya ikatan  yang  terjadi  antara  ligan  dan  protein secara  2D  dan  3D software Pymol  untuk melihat surface area ligan uji dalam protein.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Hasil Docking Molekuler
Docking molekuler  merupakan  suatu interaksi penambatan antara ligan dan protein yang  digunakan  untuk  memprediksi  posisi dan orientasi ligan ketika terikat pada reseptor protein.  Interaksi  terbaik  adalah  interaksi yang memiliki energi paling rendah (Girija et al., 2010).
Gambar  1 menunjukkan  struktur  kristal protein  tirosinase  yang  telah  melalui  proses preparasi penghilangan molekul air, ko-faktor dan beberapa native ligan.

## Gambar 1. Struktur kristal PPO3 tirosinase (2Y9X)
Struktur  kristal  tirosinase  dari Agaricus bisporus dengan  resolusi  2,3  Å  merupakan struktur  kompleks  pertama  tirosinase  dari jamur yang terdiri dari dua subunit  H terdiri dari 392 residu dan dua subunit L terdiri dari
150 residu. Subunit H berasal dari gen PPO3 dan  memiliki  lipatan  yang  mirip  dengan tirosinase lainnya, tetapi 100 residunya lebih besar.  Subunit  L  memiliki  lipatan  seperti lektin (Ismaya et al., 2011).
Validasi proses docking dilakukan dengan  metode redocking menggunakan Autodock-4  pada  sisi  aktif  dari  ligan co- crystal yaitu  (0TR)  yang  merupakan  ligan hasil  kristalografi.  Pada  pembuatan grid box dengan besaran sumbu X,Y,Z yang dibuat adalah  (40,40,40)  dengan  koordinat  (22,548, 2,483, -93,071) dan grid point spacing 0,375 Å  seperti  ditunjukkan  pada  Tabel  1.  Hasil redocking menunjukkan  nilai  RMSD  adalah 0,99  Å  <  3  yang  menunjukkan  bahwa konformasi  dari  ligan  hasil redocking tidak berbeda jauh dengan hasil kristalografi seperti pada  Gambar  2 . Visualisasi  struktur native ligan(0TR),  katekin,  kuersetin,  beta-karoten, antosianin,  asam  klorogenat  dan  asam kojat,dalam bentuk 2D dibangun menggunakan software Chem Draw Ultra .
Gambar 2. Hasil validasi redocking antara  native ligan dan protein tirosinase Optimasi  geometri  dilakukan  terhadap struktur  senyawa  uji  menggunakan software Avogadro dan minimisasi energi menggunakan software Chem  3D  dengan metode  (MM2)  yang  bertujuan  untuk mendapatkan  konformasi  struktur  molekul yang  lebih  baik  dan  stabil  seperti  pada Gambar 3 .
Hasil  pengamatan docking molekuler antara  senyawa  yang  terkandung  dalam Ipomoea batatas L. Lam dan enzim tirosinase menunjukkan bahwa senyawa-senyawa tersebut  memiliki  afinitas binding  energy (ΔG) dan konstanta inhibisi (IC) lebih tinggi yang  diperoleh  dari  penambatan  terhadap struktur  kristal  protein  tirosinase  dari Agaricus  bisporus (pdb:2Y9X)  berdasarkan genetik  algoritma  (GA)  dengan  100  jumlah konformasi yang dilakukan sehingga didapatkan model konformasi terbaik ( lowest energy )  apabila  dibandingkan  dengan native ligan 2- Hydroxycyclohepta-2,4,6-Trien-1- One (0TR)  dan  kontrol  asam  kojat  yang masing-masing  memilki  afinitas binding energy (ΔG)  -5,00  kcal/moldan  -5,27 kcal/mol. Kelima senyawa tersebut mengikat banyak  residu  asam  amino  seperti  His61, His85,  His263,  Cys83,  Val283,  Met280, Ala286  dan  Phe264  yangselalu  ada  pada setiap interaksi dengan protein tirosinase yang ditandai terbentuknya ikatan hidrogen, hidrofobik  dan  elektrostatik  seperti  pada seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2, yang memungkinkan penggunaan ubi jalar sebagai inhibitor alami enzim tirosinase sudah cukup baik.
Hasil  docking  molekuler  antara  beta- karoten  dan  tirosinase  memberikan  binding energy sebesar (ΔG) -6,05 kcal/mol dan (IC) 36,72  μM.    Hal  ini  menunjukkan  bahwa afinitas beta karoten terhadap tirosinase lebih kuat    dibandingkan  dengan  native  ligan  dan asam kojat.Akan tetapi, penambatan tersebut tidak  menunjukkan  adanya  ikatan  hidrogen yang terbentuk dimana beta-karoten membentuk  interaksi  hidrofobik  dengan banyak  residu  melalui  ikatan  π-sigma  pada residu  His85  dan  ikatan  π- alkyl pada  residu
Tabel 1. Ukuran grid box koordinat X,Y,Z native ligan pada protein tirosinase sebagai parameter validasi metode docking molekuler ligan uji pada Autodock Native Ligand Number Grid Point Coordinat Grid Point Spasing Grid Point RMSD 0TR X Y Z X Y Z 0,375 0,99 A 40 40 40 22,548 2,483 -93,071
Phe90,  Phe264,  His244,  His259,  His263, Val283, Pro277.
Selain  beta-karoten,  hasil    penambatan senyawa kuersetin terhadap tirosinase menunjukkan pengikatan yang baik terhadap residu asam amino pada pada sisi aktif protein yang  ditandai  dengan  terbentuknya  ikatan hidrogenpada residu His94, Met280, Gly281menunjukkan  afinitas  kuersetin  yang baik terhadap protein tirosinase. Selain ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik juga terbentuk melalui  ikatan  π- stacked dan  π- alkyl pada residu  His61,  His263,  Val283,  Ala286  dan ikatan  karbon-hidrogen  pada  residu  His85, Ser282.  Hal  tersebut  dikarenakan  kuersetin mempunyai  afinitas binding  energy (ΔG)  - 5,87 kcal/mol dan (IC) 45,30 μM yang secara afinitas kuersetin lebih baik jika dibandingkan dengan native ligan dan asam kojat.
Ipomoea  batatas L.  Lam  memiliki beberapa  senyawa  seperti  katekin  yang
mempunyai aktivitas inhibisi melalui aktivitas monofenolase dari tirosinase menunjukkan  pengikatan  senyawa  ini  cukup baik dengan afinitas (ΔG) -5,77 kcal/mol dan (IC) 59,38 μM apabila dibandingkan dengan native ligan  dan  asam  kojat.  Interaksi  yang terjadi  melalui  terbentuknya  ikatan  hidrogen pada  residu  His61.  Selain  itu,  interaksi hidrofobik  juga  terbentuk  melalui  ikatan  π- sigma pada residu His263, ikatan π- alkyl pada residu  Val248,  His85,  His244,  Val283, Ala286  dan  ikatan  karbon-hidrogen  pada residu His259, His263, Asn260.
Antosianin  merupakan  kelompok  utama senyawa  polifenol  yang  telah  terbukti memiliki  beberapa  sifat  terapeutik  dan fisiologis  yang  berharga  sebagai  agen antineoplastik agen penangkal radiasi  (M. S. Islam et al., 2005).
Native ligan (0TR)
Katekin Kuersetin Beta-karoten Asam kojat Antosianin Asam klorogenat
Gambar 3. Struktur senyawa Ipomoea batatas L. Lam katekin, kuersetin, beta-karoten, antosianin, asam klorogenat (Zenginet al., 2017), native ligan2-Hydroxycyclohepta-2,4,6-Trien-1-
One(0TR), asam kojat (Pubchem)

## pada  fibroblas  dermal  manusia  yang
Tabel 2. Analisis hasil docking  molekuler  antara native ligan, senyawa Ipomoea batatas L. Lam dan
asam kojat(kontrol) terhadap  protein tirosinase No. Senyawa /Ligan Afinitas Energi (ΔG) (Kcal/mol) Konstanta Inhibisi (IC) (μM) Residu Asam Amino Interaksi  Ikatan 1. Native Ligan (0TR) -5,00 214,89 HIS263, HIS61 ,
HIS296
VAL283, ALA286
Ikatan hidrogen : 2 2. Beta-karoten -6,05
36,72 HIS85, VAL283, HIS259, HIS244,
HIS263, PHE90, PHE264, PRO277
Ikatan hidrogen : 0 3. Kuersetin -5,87 45,30 SER282, HIS61, HIS85, HIS263 HIS94 , MET280 , GLY281 , VAL283, ALA286 Ikatan hidrogen : 3 4. Katekin -5,77 59,38 VAL248, VAL283, HIS61 , HIS85, HIS244,
HIS259, HIS263, ALA286,
GLU256
Ikatan hidrogen : 2
Aktivitas  antosianin  melalui  penghilangan spesies  oksigen  reaktif  (ROS)  produksi  dan kerusakan  DNA  yang  dihasilkan  yang bertanggung jawab untuk aktivasi p53 disinari UV-B  (Bae  et  al.,  2009).  Hasil docking molekuler  antosianin  menunjukkan  afinitas dari  senyawa  ini  terhadap  tirosinase  adalah (ΔG) -5,70 kcal/mol dan (IC) 66,55 μM yang kemudian  ditandai  dengan  terbentuknya ikatan  hidrogen  pada  residu  His85,  Asn81, Asn260  dan  Cys83.  Selain  itu,  penambatan pada  antosianin  terhadap  tirosinase  juga terjadi interaksi hidrofobik dengan
terbentuknya  ikatan π-alkyl pada  residu His244  dan  Val283.  Hal  ini  memungkinkan antosianin memiliki aktivitas yang lebih baik dibandingkan  dengan native ligan  dan  asam kojat.
Hasil docking molekuler asam klorogenat menunjukkan  afinitas  yang  baik  dengan afinitas binding  energy (ΔG)  -6,05  kcal/mol dan  (IC)  36,90  μM  apabila  dibandingkan dengan native ligan dan asam kojat.Interaksi yang terbentuk melalui ikatan hidrogen pada residu Asn81, His85, Cys83, Glu256, His244, Met280.Selain  interaksi  ikatan  hidrogen,
Tabel 2 (lanjutan). Analisis hasil docking  molekuler  antara native ligan, senyawa Ipomoea batatas L.
Lam dan  asam kojat(kontrol) terhadap  protein tirosinase No. Senyawa /Ligan Afinitas Energi (ΔG) (Kcal/mol) Konstanta Inhibisi (IC) (μM) Residu Asam Amino Interaksi  Ikatan 5. Antosianin -5,70 66,55 HIS85 , HIS244, VAL283, ASN81 ,
ASN260 ,
CYS83 Ikatan hidrogen : 4 6. Asam klorogenat
-6,05 36,90 CYS83, HIS85, HIS244, HIS263, ASN81 , GLU256, MET280 , PHE264, VAL283 Ikatan hidrogen : 9 7. Asam Kojat (Kontrol) -5,27 380,37 HIS263,
HIS61,VAL 283, ALA286, MET280 Ikatan hidrogen : 1
interaksi hidrofobik juga terbentuk terbentuk melalui  ikatan π-alkyl pada  residu  His85, Val283, Phe264, His263.
Hasil  pengamatan  docking  molekuler antara  senyawa  asam  kojat  dan  protein tirosinase menunjukkan nilai afinitas binding energy (ΔG) -5,27 kcal/mol dan (IC) 380,37 μM. Dengan demikian menunjukkan pengikatan yang cukup baik terhadap protein jika  dibandingkan  dengan  native  ligan tirosinase. Interaksi asam kojat pada sisi aktif protein  membentuk  ikatan  hidrogen  pada residu Met280 seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. Interaksi hidrofobik juga terbentuk di sisi aktif protein pada residu Val283 melalui ikatan  π-sigma,  ikatan  π -stacked dan  π -alkyl
terbentuk pada residu His263 dan Ala286 dan ikatan karbon-hidrogen terbentuk pada residu His61.

## Visualisasi Hasil Docking Molekuler
Protein  tirosinase  (2Y9X)  memiliki subunit  H  dari  AbTYR  mengandung  situs tembaga binuclear dengan setiap ion tembaga dikoordinasikan  oleh  residu  histidin,  His263 dan  His61.  Analisis  hasil docking molekuler antara native ligan  dan  protein  tirosinase, seperti  pada  Tabel  2 memiliki  nilai  afinitas binding energy (ΔG) -5,00 kcal/mol dan (IC) 214,89    μM  yang  menunjukkan  bahwa pengikatan yang cukup baik dengan tirosinase.  Pengamatan  yang  dilakukan terhadap  senyawa  2-Hydroxycyclohepta-
Gambar 4.  Visualisasi analisis hasil docking molekuler antara native ligan dan protein tirosinaseberdasarkan surface area ikatan hidrogen senyawa (A) native ligan, (B) asam kojat, (C)
beta-karoten dan (D) kuersetin
A B C D Native ligan (0TR) Asam kojat
Beta- karoten
Kuersetin
2,4,6-Trien-1-One (0TR) berdasarkan surface area  pada  binding  pocket  disisi  aktif  protein menunjukkan kemampuannya dalam menembus  sel  cukup  baik.  Selanjutnya  akan membentuk  interaksi  ikatan  hidrogen  pada residu His61 dan His296, interaksi hidrofobik pada  residu  Val283  melalui  ikatan  π-sigma yang  merupakan  jenis  ikatan  kovalen  paling kuat.  Nilai  afinitas  (ΔG)  mempengaruhi interaksi native ligan  terhadap  tirosinase sehingga  memiliki  jarak  antar-atom  pada interaksi ikatan hidrogen 2,8 Å, 3,1 Å.Residu Val283  dan  His263  memiliki  interaksi aromatik edge-to-face dengan rantai samping protein (Ismaya et al., 2011). Ikatan π-sigma terbentuk karena adanya tumpang tindih pada orbital-orbital  atom.  Ikatan  lain  yang terbentuk pada residu His263, Ala286 berupa ikatan π- stacked dan π- alkyl .
Senyawa 2-Hydroxycyclohepta-2,4,6- Trien-1-One  (0TR)  memiliki  interaksi  pada residu His61 melalui ikatan karbon-hidrogen yang  merupakan  jenis  ikatan  yang  lemah seperti  pada  Gambar  4a.  Kedua  ikatan hidrogen pada native ligan ini terbentuk pada atom  (O)  yang  terjadi  akibat  adanya  proses transfer donor-aseptor elektron pada sisi aktif protein meskipun interaksi ikatannya dikategorikan sebagai ikatan yang lemah.
Asam  kojat  merupakan  senyawa  yang dapat  mengurangi  hiperpigmentasi  dengan cara menghambat aktivitas  tirosinase, tirosin hidroksilase, DOPA oksidase, copper chelation dan  juga  sebagai  antioksidan dengan  potensial  yangmemiliki  struktur sangat baik karena aktivitas biologisnya yang luas  (Saeedi  et  al.,  2019).  Dalam  beberapa penelitian yang dilakukan untuk menemukan senyawa baru inhibitor tirosinase, asam kojat sering  digunakan  sebagai  kontrol  untuk membandingkan kekuatan inhibisinya (Chang,  2012).  Analisis  hasil  pengamatan yang  dilakukan,  berdasarkan surface  area menunjukkan  bahwa  asam  kojat  disimpan dalam kantong yang yang mirip dengan native ligan pada sisi aktif protein tirosinase di area yang  bersifat  polar  seperti  pada  Gambar  4b yang menunjukkan interaksi asam kojat pada sisi aktif protein membentuk ikatan hidrogen pada residu  Met280.  Hal ini telah dijelaskan
pada penilitian sebelumnya yang menyatakan bahwa  residu  tersebut  bertanggung  jawab terhadap  pembentukan  ikatan  hidrogen  pada tirosinase  (Fan  et  al.,  2017).  Interaksi  ikatan hidrogen  antara  asam  kojat  dan  tirosinase dengan jarak ikatan 2,2 Å, 2,8 Å, 3,0-3,5 Å, yang  dikategorikan  berdasarkan  jarak  antar- atom  seperti  pada.  Selain  ikatan  hidrogen, interaksi  hidrofobik  juga  terbentuk  di  sisi aktif  protein  pada  residu  Val283  melalui ikatan π-sigma, ikatan π- stacked dan  π- alkyl terbentuk pada residu His263 dan Ala286 dan ikatan karbon-hidrogen terbentuk pada residu His61  yang  diukur  berdasarkan  transfer donor-aseptor yang terjadi antara asam kojat dan tirosinase.
Beta-karotenmerupakan
senyawa hidrokarbon tetraterpena turunan dari isoprena  yang  memiliki  rantai  karbon berjumlah  40  dan  bersifat  non-polar  (Zeb  & Murkovic,  2013).  Dalam  tubuh  manusia, beta-karoten  mendukung  komunikasi  antar sel, menghambat proliferasi sel dan memodulasi  diferensiasinya  hal  ini  juga memperkuat  sistem  kekebalan,  antara  lain dengan  mengaktifkan  interferon,  bagian  dari beta-karoten  yang  disimpan  dalam  jaringan lemak  berperan  sebagai  bentuk  stok  vitamin A  dan  jika  terjadi  defisiensi  dapat  dipecah menjadi vitamin ini (Rutkowski & Grzegorczyk,  2012).  Hasil  pengamatan docking molekuler  antara  beta-karoten  dan menunjukkan  bahwa  afinitas  yang  kuat terhadap tirosinase jika dibandingkan dengan native ligan  dan  asamkojat.  Analisis  hasil berdasarkan surface area pada binding pocket menunjukkan beta-karotenberada di area non- polar  pada  sisi  aktif  protein.  Pada  penelitian sebelumnya  dengan  menggunakan  protein tirosinase  menunjukkan  bahwa  residu  asam amino  His259,  His263,  Phe264  berperan dalam  interaksi  ikatan  kovalen  dan  non- kovalen  (Xin  et  al.,  2021).  Meskipun demikian,  tetap  memungkinkan  beta-karoten dapat  dijadikan  sebagai  kandidat  inhibitor alami  pengganti  asam  kojat  terhadap tirosinase. Penambatan antara beta- karotendan  tirosinase  menunjukkan  residu asam  amino  yang  berperan  penting  dalam membentuk dua ikatan sekaligus pada residu
His85 yang membentuk ikatan π-sigma dan π- alkyl yang merupakan ikatan paling kuat yang dapat  meningkatkan  energi  bebas  dan menstabilkan  molekul  air  sehingga  tidak terjadi  kontak  pada  daerah  non-polar dikarenakan  hidrofobisitas  yang  tinggi  dari beta-karoten  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar 4c.
Kuersetin merupakan golongan senyawa flavonoid,  dapat  menghambat  aktivitas monofenolase  dan  difenolase  dari  tirosinase, penghambatannya terhadap aktivitas difenolase  secara  reversibel  dan  kompetitif (Fan  et  al.,  2017).Visualisasi  hasil docking molekuler kuersetin berdasarkan surface area seperti pada yang menunjukkan kemampuannya  untuk  masuk  kedalam  sel cukup  baik  dikarenakan  kuersetin  tersimpan pada binding pocket yang sama seperti native ligan pada sisi aktif protein tirosinase.Berbeda dengan asam kojat, ikatan hidrogen kuersetin juga terbentuk pada residu Gly281  dan  His94.Jarak  interaksi  ikatan hidrogen  yang  terjadi  antara  kuersetin  dan tirosinase  adalah  2,2-2,8  Å,  2,9-3,1  Å dikategorikan  berdasarkan  jarak  antar-atom pada  donor-aseptor.  Jarak  interaksi  ikatan hidrogen diukur berdasarkan potensial ionisasinya  yang  merupakan  energi  yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari orbital molekul terisi yang paling tinggi, sehingga terjadi transfer donor-aseptor elektron  antara  kuersetin  dan  tirosinase seperti pada Gambar 4d.
Analisis Parameter ADMET hasil docking molekuler
Pembahasan  prediksi  ADMET  merujuk pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh  (Huang et  al.,  2019). In  silico adsorbsi,  distribusi, metabolisme, ekskresi dan pendekatan toksisitas  (ADMET)  meningkatkan  peluang proses  penemuan  obat  dengan  memprediksi berbagai sifat farmakokinetik senyawa bioaktif.  Analisis  farmakokinetika  ADMET umumnya dimulai dengan identifikasi kemudian berlanjut melalui tahap pengoptimalan  prospek,  pemilihan,  dan pengembangan.  Sebagian  besar  hasil  dari program pengembangan obat telah ditentukan sebelumnya  pada  titik  pemilihan  kandidat.
rentang  fenomena  yang  dipelajari  harus sangat  komprehensif  dan  bahkan  satu parameter  saja  mungkin  bertanggung  jawab atas  kegagalan  obat  (Singh,  2006).  Hasil prediksi  ADMET  menunjukkan  bahwa senyawa Ipomoea batatas L. Lam cukup baik sebagai  kandidat  inhibitor  alami  tirosinase berdasarkan lipofilitas (logP), topologi polar surface  area (TPSA),  permeabilitas  kulit, sensitifitas  kulit,  logKP,  inhibitor  CYP1A2, aturan  lipinski  dan  bioavailabilitas.  Beta- carotene  secara  aturan  Lipinski  tidak memenuhi syarat dikarenakan berat molekulnya  >500  serta  tidak  memiliki (TPSA)  dikarenakan  sifatnya  sangat  non- polar dan asam klorogenat memiliki rotatble bonds >5.
Afinitas kedua senyawa Ipomoea batatas L.  Lam  seperti  beta-karoten  dan  kuersetin mempengaruhi interaksinya terhadap tirosinase,  interaksi  tersebut  melalui  proses transfer  donor-aseptor  pada  atom  (H) sehingga  pengikatannya  terjadi  secara  terus menerus.  Secara  bioavailabilitas,  kuersetin memiliki  bioavailabilitas  yang  sama  seperti kontrol  asam  kojat  yaitu  0,55.  Berbeda dengan beta-karoten yang memiliki biovailabilitas cukup rendah yaitu 0,17 seperti yang  ditunjukkanpada  Tabel  3.  Akan  tetapi, hal  tersebut  masih  dapat  diterima  dengan melihat parameteryang lain.
Analisis  prediksi  ADMET  dari  kelima senyawa Ipomoea batatas L. Lam menunjukkan  bahwa  salah  satu  senyawanya memiliki  efek  penghambatan  pada  sitokrom CYP1A2 yaitu senyawa kuersetin. Selain itu, nilai logKp senyawa Ipomoea batatas L. Lam seperti  beta-karoten dan  kuersetin  lebih baik jika dibandingkan dengan kontrol asam kojat menunjukkan bahwa kedua tersebut memiliki permeabilitas  yang  lebih  baik  pada  kulit sehingga  dapat  dengan  mudah  menembus jaringan  kulit  dan  tidak  menyebabkan  iritasi ketika  dibuat  menjadi  sediaan  topikal  sesuai dengan aturan Lipinski tentang obat-obatan.
Dalam kimia medisinal ADMET digunakan  untuk  menganalisis  kemampuan obat  untuk  masuk  kedalam  sel.  Senyawa- senyawa Ipomoea batatas L. Lam menunjukkan afinitas yang cukup baik, tetapi
dua  diantaranya  seperti  beta-karoten  dan kuersetin,  memiliki  bioaktivitas  yang  tinggi dibandingkan  dengan native ligan  dan  asam kojat.  Radar  bioavailabilitas  dari  kedua senyawa  dianalisis  secara  intuitif,  terdapat area  merah  muda  menunjukkan  kisaran optimal enam sifat yaitu lipofilisitas, ukuran,
polaritas,  ketidaklarutan,  insaturasi  dan fleksibilitas. Beta-karoten menunjukkan fleksibilitas dan lipofilitas yang tinggi, tetapi memiliki  polaritas  yang  sangat  rendah,  akan tetapi  sifat  farmakokinetik  dari  beta-karoten masih  dapat  diterima  untuk  penggunaan topikal.
Tabel 3. Prediksi parameter ADMET senyawa  Ipomea batatas L. Lam dan kontrol asam kojat hasil
docking molekuler ADMET Parameter Beta-Karoten Kuersetin Katekin Antosianin Asam klorogenat Asam kojat (Kontrol) Log P 8,31 1,98 -0,84 -0,84 -2,45 -0,16 TPSA (A 2 ) - 131,36 110,38 110,38 171,07 70,67 Log S -6,13 -2,96 -2,93 -3,48 -1,94 -1,17 Num.Rotatable Bonds 19 1 1 1 6 1 Num.H-bond acceptors - 7 6 6 9 4 Num.H-bond donors - 5 5 5 8 2 Skin Permeability -2,73 -2,73 -3,35 -3,21 -2,75 -3,12 Skin Sensitisation No No No No No No Log Kp (cm/s) -7,62 -7,05 -8,78 -8,78 -10,35 -7,62 CYP1A2 Inhibition No Yes No No No No Lipinski Rules MW >500 MLOGP>4.15 Yes Yes Yes NH or OH >5 Yes Bioavailabitas score 0,17 0,55 0,55 0,55 0,55 0,55
Gambar 5. Visualisasi radar bioavailabilitas senyawa (A) Asam kojat dan senyawa Ipomoea batatas L. Lam (B) Beta-karoten (C) Kuersetin
Senyawa  kuersetin  menunjukkan  sifat polaritas  yang  lebih  baik  jika  dibandingkan dengan asam kojat seperti yang ditunjukkanpada  Gambar  5c.  Secara in silico beberapa  senyawa Ipomoea  batatas L. Lam  seperti  beta-karoten  dan  kuersetin menunjukkan hasil yang cukup baik terhadap tirosinase  sehingga  dapat  dijadikan  sebagai kandidat inhibitor alami pengganti asam kojat berdasarkan  parameter  ADMET  dan  radar bioavailabilitasnya.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  studi  docking  molekuler dari  beberapa  senyawa Ipomoea  batatas L. Lam,  diperoleh  dua  senyawa  yang  memiliki afinitas yang baik terhadap protein tirosinase yaitu  beta-karoten  dan  kuersetin.  Beta- karoten memiliki afinitas (ΔG) -6,05 kcal/mol dan (IC) 36,72 μM, interaksi hidrofobik pada beta-karoten terbentuk melalui ikatan π-sigma dan  π-alkyl  pada  residu  His85,  Val283, His259,  His244,  His263,  Phe90,  Phe264,
Pro277 dan  kuersetin memiliki afinitas (ΔG) -5,87  kcal/mol  dan  (IC)    45,30  μM,  berbeda dengan beta-karoten, pada kuersetin interaksi ikatan hidrogen terbentuk pada residu His94, Met280,  Gly281,  selain  itu,  interaksi hidrofobik  juga  terbentuk  melalui  ikatan  π- stacked  dan  π-alkyl  pada  residu  His61, His263,  Val283,  Ala286.  Jika  dibandingkan dengan  asam  kojat,  kedua  senyawa  tersebut memiliki  aktivitas  antioksidan  yang  cukup baik dalam proses inhibisi aktivitas monofenolase  dan  difenolase  dari  tirosinase berdasarkan  afinitasnya.  Berdasarkan  hasil studi  docking  molekuler  dan  prediksi ADMET  secara  in  silico,  senyawa  yang terkandung  dalam Ipomoea  batatas L.  Lam menunjukkan  afinitas  penghambatan  yang cukup baik terhadap enzim tirosinase. Dengan demikian, Ipomoea  batatas L.  Lam  dengan kandungan  senyawa  aktifnya  berpotensi untuk  dikembangkan  lebih  lanjut  sebagai kandidat  inhibitor  alami  pengganti  asam kojat.

## Daftar Pustaka
Allouche,  A.,  2012.  Software  news  and  updates  gab  edit  -  A  graphical  user  interface  for computational chemistry softwares. Journal of computational chemistry, 32, 174-182.
Bae, J. Y., Lim, S. S., Kim, S. J., Choi, J. S., Park, J., Ju, S. M., Han, S. J., Kang, I. J. and Kang,
Y. H., 2009. Bog blueberry anthocyanins alleviate photoaging in ultraviolet-B irradiation- induced human dermal fibroblasts. Molecular, Nutrition and Food Research, 53(6), 726- 738.
Clifford,  I.  O.,  Kingsley,  E.,  Chika,  C.  O.  and    Chinyere,  I.  I.,  2014.  Effects  of  osmotic dewatering and oven drying on β-Carotene content of sliced light yellow-fleshed sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam). Nigerian Food Journal, 32(2), 25-32.
Eluagu,  Ester.,  2010.  Effect  of  blanching  on  the  mineral  composition  and  antinutritional factors, 124-128.
Fan, M., Zhang, G., Hu, X., Xu, X. and Gong, D., 2017. Quercetin as a tyrosinase inhibitor: Inhibitory activity, conformational change and mechanism. Food research international, 100 (4), 226-233.
Girija, C. R., Karunakar, P., Poojari, C. S., Begum, N. S. and Syed, A. A., 2010. Molecular docking studies of curcumin derivatives with multiple protein targets for procarcinogen activating enzyme inhibition. Journal of Proteomics and Bioinformatics, 3(6), 200-203.
Harwansh, R. K., Mukherjee, P. K., Kar, A., Bahadur, S., Al-Dhabi, N. A. and Duraipandiyan, V., 2016. Enhancement of photoprotection potential of catechin loaded nanoemulsion gel against  UVA  induced  oxidative  stress.  Journal  of  Photochemistry  and  Photobiology: Biology, 160, 318-329.
Huang,  S.,  Ren,  Y.,  Peng,  X.,  Qian,  P.  and  Meng,  L.,  2019.  Computer-aid  drug  design, synthesis,  and  anticoagulant  activity  evaluation  of  novel  dabigatran  derivatives  as thrombin inhibitors. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 137(4), 104-965.
Isemura, M., 2019. Catechin in human health and disease. Molecules, 24(3).
Islam, M. S., Jalaluddin, M., Garner, J. O., Yoshimoto, M. and Yamakawa, O., 2005. Artificial shading  and temperature influence on anthocyanin compositions  in sweetpotato  leaves. Hort Science, 40(1), 176-180.
Islam, S., 2016. Some bioactive constituents, antioxidant, and antimutagenic activities in the leaves  of  Ipomoea  batatas  Lam.  Genotypes.  American  Journal  Food  Science  and Technology, 4(3), 70-80.
Ismaya, W. T., Rozeboom, J., Weijn, A., Mes, J. J. and Fusetti, F., 2011. Crystal structure of Agaricus bisporus tyrosinase. Biochemistry, 50, 5477-5486.
Jain, A. N. and Nicholls, A., 2008. Recommendations for evaluation of computational methods. Computer-Aided Molecular Design, 22(3-4), 133-139.
Jiang, Y., Akhavan Aghdam, Z., Tsimring, L. S. and Hao, N., 2017. Coupled feedback loops control the stimulus-dependent dynamics of the yeast transcription factor Msn2. Journal of Biological Chemistry, 292(30), 12366-12372.
Kho, K., Sim, Y. Y. and Nyam, K. L., 2019. Antioxidant activities of tea prepared from kenaf (Hibiscus  cannabinus  L.  KR9)  leaves  at  different  maturity  stages.  Journal  of  Food Measurement and Characterization, 13(3).
Kontoyianni, M., McClellan, L. M. and Sokol, G. S., 2004. Evaluation of docking performance: Comparative  data  on  docking  algorithms.  Journal  of  Medicinal  Chemistry,  47(3),  558- 565.
Lai,  X.,  Wichers,  H.  J.,  Soler  Lopez,  M.  and  Dijkstra,  B.  W.,  2017.  Structure  of  human tyrosinase  related  protein  1  reveals  a  binuclear  zinc  active  site  important  for melanogenesis. Angewandte Chemie: International edition, 56(33), 9812-9815.
Masaki,  H.,  2010.  Role  of  antioxidants  in  the  skin:  Anti-aging  effects.  Journal  of Dermatological Science, 58(2), 85-90.
Mohanraj, R. and Sivasankar, S., 2014. Sweet potato (Ipomoea batatas L. Lam) - A valuable medicinal food: A review. Journal of Medicinal Food, 17(7), 733-741.
Mukherjee, P. K., Maity, N., Nema, N. K. and Sarkar, B. K., 2011. Bioactive compounds from natural resources against skin aging. Phytomedicine, 19(1), 64-73.
Nguyen,  H.  X.,  Nguyen,  N.  T.,  Nguyen,  M.  H.  K.,  Le,  T.  H.,  Do,  T.  N.,  Hung,  T.  M.  and Nguyen,  M.  T.  T.,  2016.  Tyrosinase  inhibitory  activity  of  flavonoids  from  Artocarpus heterophyllous. Chemistry Central Journal, 10(1), 4-9.
Pinzi,  L.  and  Rastelli,  G.,  2019.  Molecular  docking:  Shifting  paradigms  in  drug  discovery. International Journal of Molecular Sciences, 20(18).
Rutkowski,  M.  and  Grzegorczyk,  K.,  2012.  Adverse  effects  of  antioxidative  vitamins. International  Journal  of  Occupational  Medicine and Environmental Health,  25(2), 105- 121.
Saeedi,  M.,  Eslamifar,  M.  and  Khezri,  K.,  2019.  Kojic  acid  applications  in  cosmetic  and
pharmaceutical preparations. Biomedicine and Pharmacotherapy, 110(2), 582-593.
Singh,  S.,  2006.  Preclinical  Pharmacokinetics:  An  approach  towards  safer  and  efficacious drugs. Current Drug Metabolism, 7 (2), 165-182.
Woolery-Lloyd, H. and Kammer, J. N., 2011. Treatment of Hyperpigmentation: Seminars in Cutaneous Medicine and Surgery, 30(3), 171-175.
Xin, J., Qi, Y., Cai, J., Feng, C., Akihisa, T. and Li, W., 2021. Phenolic compounds from Ficus hispida L, as tyrosinase and melanin inhibitors. Biological Evaluation: Molecular Docking and Molecular Dynamics, 1244.
Zeb, A.. and Murkovic, M., 2013. Determination of thermal oxidation and oxidation products of β-carotene in corn oil triacylglycerols. Food Research International, 50(2), 534-544.
Zengin,  G.,  Locatelli,  M.,  Stefanucci,  A.,  Macedonio,  G.,  Novellino,  E.,  Mirzaie,  S., Dvorácskó,  S.,  Carradori,  S.,  Brunetti,  L.,  Orlando,  G.,  Menghini,  L.,  Ferrante,  C., Recinella,  L.,  Chiavaroli,  A.,  Leporini,  L.  and  Mollica,  A.,  2017.  Chemical characterization,  antioxidant  properties,  anti-inflammatory  activity,  and  enzyme inhibition  of  Ipomoea  batatas  L.  Lam  leaf  extracts.  International  Journal  of  Food Properties, 20(2), 1907-1919.
Zolghadri, S., Bahrami, A., Hassan Khan, M. T., Munoz-Munoz, J., Garcia-Molina, F., Garcia- Canovas, F. and Saboury, A. A., 2019). A comprehensive review on tyrosinase inhibitors. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 34(1), 279-309.