Judul: Penapisan Virtual Interaksi Senyawa Fenolik dan Amin Biogenis dengan Reseptor Dopamin D2 secara In Silico
Abstrak: Prolaktin berperan penting dalam sekresi Air Susu Ibu (ASI). Dalam kemampuannya sebagai antagonis prolaktin, dopamin akan terikat pada reseptornya (D2; dikenal dengan identitas 1I15 dalam Protein Data Bank) dan menekan sekresi prolaktin dari kelenjar pituitari. Ligan yang dapat berinteraksi dengan reseptor D2 diperlukan sehingga dopamin tidak dapat terikat lagi dengan reseptornya.Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi senyawa ligan dalam tumbuhan yang dapat berinteraksi dengan reseptor dopamin D2 melalui mekanismenya dan menghasilkan data energi ikatan ligan dengan makromolekul (energy bebas Gibbs; ΔG). Selain itu, untuk membuat hipotesis interaksi yang dapat terjadi antara ligan dengan reseptor dopamin D2.Ligan-ligan yang diujikan berasal dari tumbuhan yang secara pengalaman empiris telah terbukti dapat meningkatkan volume ASI, juga berasal dari senyawa lain dalam satu kelompok fenolik yang belum teruji secara pengalaman empiris. Ligan-ligan ini secara alami terdapat dalam tumbuhan yang lazim dikonsumsi. Penapisan virtual dilakukan dengan menggunakan ligan yang ditambatkan pada makromolekul reseptor dopamin D2 kemudian diobservasi nilai energi ikatan yang terbentuk. Program yang digunakan adalah AutoDock 4.2 berbantu PyRx 0.8 untuk penapisan virtual, sedangkan untuk visualisasi posisi penambatan digunakan program bantuan AutoDock Tools 1.5.6rc3, program PyMOL 1.3 (visualisasi tiga dimensi) dan Ligplot+ 1.4.4 (visualisasi dua dimensi) untuk melihat interaksi yang terjadi. Ligan-ligan yang diujikan antara lain ligan kontrol (dopamin, loxapin dan domperidon) dan ligan sampel asam kafeat, asam klorogenat, asam ferulat (sub kelas asam hidroksi sinamat), sesamin, secoisolariciresinol, pinoresinol, syringaresinol, lariciresinol, matairesinol (sub kelas lignan), kaempferol, quersetin, mirisetin (sub kelas flavonol), apigenin, luteolin (sub kelas flavon), naringenin, hesperitin (sub kelas flavanon), catechin, gallocatechin (sub kelas flavanol), pelargonidin, cyanidin, malvidin (sub kelas anthocyanidin), prodelphinidin (sub kelas tannin terkondensasi atau proanthocyanidin), daidzein, genistein, glycitein (sub kelas isoflavon), putrescin, cadaverin, histamin, tyramin, spermidin, spermin (biogenik amin), serta carvacrol, thymol (monoterpen fenol). Senyawa fenolik dan biogenik amindalam tumbuhan yang lazim dikonsumsi di Indonesia berpotensi sebagai ligan yang dapat berinteraksi dengan makromolekul reseptor dopaminD2.Nilai energi ikatan ligan (ΔG) tertinggi dan terendah secara berurutan dimiliki oleh sesamin dan spermin (-7,25; -3,47 kkal/mol). Ikatan hidrogen lebih sering terjadi pada residu THR 84, PHE 119, ASN 192, PRO 204, dan SER 209. Sedangkan interaksi hidrofobik lebih sering melibatkan residu TRP 182 dan HIS 189.Hasil in silico ini sangat bermanfaat dalam memberikan gambaran mengenai mekanisme interaksi yang terjadi dan sebagai “jembatan” menuju tahapan analisis selanjutnya baik secara in vitro maupun in vivo.
Keyword: interaksi, ligan, penapisan virtual, reseptor dopamin D2

Judul: Penapisan Virtual Interaksi Senyawa Fenolik, Alkaloid, Dan Saponin Dengan Reseptor Estrogen Alfa
Abstrak: Osteoporosis terjadi pada keadaan ketika resorpsi tulang lebih cepat dibandingkan dengan pembentukan tulang. Hal ini dipicu oleh penurunan produksi hormon estrogen. Penggunaan estrogen sebagai pilihan untuk mengatasi osteoporosis dilaporkan memiliki kemugkinan dapat meningkatkan terjadinya kanker, sehingga penelitian untuk menemukan senyawa anti-osteoporosis yang aman perlu dilakukan. Senyawa fenolik, alkaloid, dan saponin ditemukan berlimpah dalam tumbuhan yang dapat dikonsumsi. Beberapa dari tumbuhan tersebut telah diteliti dan menunjukan aktivitas pencegahan osteoporosis. In silico bearti eksperimen dengan basis komputer yang dapat digunakan untuk menjelaskan mekanisme dari interaksi protein (misalnya antara resptor dengan ligan) dengan mekanisme penambatan yang mengidentifikasi pose pengikatan ligan dengan tepat saat ligan terikat di dalam reseptor dan untuk memprediksikan energi afinitas (ΔG) antara ligan dengan resptor. Teknik ini digunakan sebagai penghubung ke tahap analisis berikutnya dengan waktu dan biaya yang singkat untuk menemukan efektivitas dari senyawa dibandingkan dengan menggunakan teknik in vitro atau in vivo secara langsung. Penelitian ini bertujuan untuk menapis kapabilitas ikatan dari beberapa senyawa fenolik, alkaloid, dan saponin pada estrogen reseptor (ER)-α in silico menggunakan beberapa software seperti Autodock4.2, Ligplot+, dan PyMOL. AutoDock digunakan untuk memperkirakan afinitas senyawa pada reseptor dengan mengkalkulasikan nilai ΔG. Kemudian, Ligplot+ dan PyMol digunakan untuk membuat hipotesis bedasarkan visualisasi 2 dan 3 dimensi. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: struktur makromolekul ER-α (1SJ0), 2 kontrol positif (17-b estradiol dan dienestrol) dan 89 ligan. Sampel ligan terdiri dari 32 senyawa fenolik, 40 senyawa alkaloid, dan 17 senyawa saponin. Hasil penelitian, terdapat beberapa ligan yang memiliki potensi esterogenik. Hal ini dapat dilihat dari nilai ΔG yang berada di bawah nilai ΔG dari kontrol positif diensterol (-9.03 Kkal/mol). Kebanyakan dari ligan terlihat menjanjikan untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai fitoestrogen. Semua kelompok yang diuji memiliki ligan yang berpotensi antara lain pinoresinol dan matairesinol dari kelompok fenolik, jurubine, taxol, emetine dan reserpine dari kelompok alkaloid, dan cucurbitacin E, protopanaxadiol, astragaloside III, dan sarsasapogenin dari kelompok saponin. Visualisasi penambatan menunjukan bahwa nilai ΔG dipengaruhi oleh ikatan hidrogen dan interaksi hidrofobik. Bedasarkan visualisasi fenolik, residu dominan dari ikatan hidrogen biasanya terikat pada sisi yang berlawanan, yaitu posisi 2: GLU 353, LEU 387, ARG 394 — posisi 3: MET 421, GLY 521, HIS 524. Senyawa fenolik yang terikat pada posisi 2 dan 3 dengan jarak 10.78±0.65 Å dari masing-masing gugus OH umumnya memiliki potensi esterogenik. Selain itu diperlukan tahap penelitian berikutnya secara in vitro dan in vivo untuk memastikan hasil interaksi ini menghasilkan efek positif (agonist).
Keyword: Osteoporosis, Fitoestrogen, Fenolik, Saponin, Alkaloid, In silico

Judul: Thermal Characteristics and Dynamics of Tropical Cyclone over Western North Pacific Ocean: A Case Study of Typhoon Songda (Chedeng) 2011
Abstrak: The frequent occasion of Tropical Cyclone (TC) over Western North Pacific (WNP) Ocean lies from 10˚N to 26˚N and 121˚E to 170˚E. Sources of TC development come from warm ocean temperature where latent heat is released during condensation processes and subsequently concentrated in the boundary layer. Relative humidity at 850-700 hPa is responsible to produce the most intense storm. Meanwhile, weak vertical wind shear between 850-200 hPa is one of the dynamical factors that lead to the development of TC. Pressure level of 850-200 hPa is chosen to minimize the thermodynamic effect in the lower troposphere. Typhoon Songda (Chedeng in the Philippines) or TSC lasted from May 18th to 30th, 2011 and strengthened into powerful Super Typhoon stage between May 24th and 27th. Long curving track and the exhibition of all sequences of TC life cycle, TSC is then considered as an ideal case of TC. The objective of the study with case of TSC is to investigate the role of thermal characteristics and dynamics on TC intensity. The research is carried out by using Advanced Research of Weather Research and Forecasting model (WRF ARW model) version 3.3. Two domains are employed in the model. The first domain situate from 02˚N to 40˚N and 118˚E to 149˚E and cover spatial resolution () of 33.1 km. The second domain situate from 09˚N to 27˚N and 119˚E to 132˚E with of 11 km. Timestep of the model () is 120 seconds. The model is supported by the following physical parameterization, i.e., Yonsei University Scheme (YSU) in the boundary layer, Kain-Fritsch scheme (KF) in the cumulus, and WRF Single-Moment 3-class scheme in the microphysics. Initial meteorological condition prior to the formation of the cyclone is generated using WRF ARW standard-release model. Sensitivity of the model output is obtained from a selected single-parameter change scenarios, namely, 10 % to 20 % decrease and increase of wind shear initial data at 850-200 hPa, and by 10 % to 20 % decrease of relative humidity initial data at 850-700 hPa. The result showed that the negative correlations between wind shear and intensity are found in wind shear scenarios. Wind shears of 10 ms-1 which lead to strengthening of the wind intensity in the early period of Typhoon development are found in wind shear scenarios. The effect of wind shear changes on wind intensity is statistically significant in the 20 % wind shear scenarios. During mature stage, weak wind intensity occurred when wind shear increase as given in the WRF standard-release and the 20 % decreasing scenario. Different situation is found in the 20 % increasing scenario where wind shear tend to weak and lead to strong wind intensity at this stage. Meanwhile, the reduction of moisture supply at 850-700 hPa resulting from 20 % decreasing relative humidity play a major role in the weakening of wind intensity and reduces mechanical energy of the cycle process as much as 300 J kg-1.
Keyword: