Studi In Silico Interaksi Senyawa Bioaktif Anggur terhadap Protein SOD1 sebagai Kandidat Neuroprotektif pada Amyotrophic Lateral Sclerosis

Vandy Aditya Setia; Syaira Miranti

Vandy Aditya Setia Institut Technologi Sumatera
Syaira Miranti Institut Technologi Sumatera

Keywords: Amyotrophic lateral sclerosis; molecular docking; neuroprotektif; SOD1; Vitis vinifera

Abstract

Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) merupakan penyakit neurodegeneratif progresif yang berkaitan dengan stres oksidatif dan disfungsi protein, salah satunya protein superoxide dismutase 1 (SOD1). Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi potensi senyawa bioaktif dari anggur (Vitis vinifera) sebagai kandidat neuroprotektif melalui pendekatan in silico menggunakan metode molecular docking. Senyawa yang diuji meliputi golongan flavonoid dan asam fenolat yang telah memenuhi kriteria Lipinski’s Rule of Five. Struktur protein target SOD1 (PDB ID: 6A9O) dipreparasi dan divalidasi dengan metode redocking yang menghasilkan nilai RMSD sebesar 1,93 Å, menunjukkan validitas metode docking. Hasil docking menunjukkan bahwa seluruh senyawa mampu berinteraksi dengan protein SOD1, dengan quercetin sebagai senyawa dengan afinitas terbaik (ΔG −5,30 kcal/mol), diikuti oleh kaempferol, epicatechin, dan catechin. Interaksi ligan dengan protein melibatkan residu penting seperti GLU21, TRP32, LYS30, SER98, ILE99, dan VAL31 melalui ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, dan gaya van der Waals. Kesamaan residu interaksi antara senyawa uji dan ligan alami menunjukkan adanya kemiripan mekanisme pengikatan pada situs aktif protein. Berdasarkan hasil tersebut, senyawa flavonoid dari anggur berpotensi sebagai kandidat inhibitor SOD1 dan dapat dikembangkan lebih lanjut sebagai agen neuroprotektif pada ALS.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] J. H. V. Brown and A. Al-Chalabi, “Amyotrophic lateral sclerosis,” New England Journal of Medicine, vol. 377, no. 2, pp. 162–172, 2017.
[2] O. Hardiman, A. Al-Chalabi, A. Chio, E. M. Corr, G. Logroscino, W. Robberecht, M. C. Shaw, P. J. Simmons, and L. H. van den Berg, “Amyotrophic lateral sclerosis,” Nature Reviews Disease Primers, vol. 3, no. 1, pp. 1–19, 2017.
[3] M. K. Jaiswal, “Riluzole and edaravone: A tale of two amyotrophic lateral sclerosis drugs,” Neuropharmacology, vol. 144, pp. 1–12, 2019.
[4] L. H. van den Berg, R. J. Kiernan, and O. Hardiman, “Clinical management of amyotrophic lateral sclerosis,” Lancet Neurology, vol. 19, no. 5, pp. 413–424, 2020.
[5] E. J. Simanjuntak and Z. Zulham, “Superoksida dismutase (SOD) dan radikal bebas,” Jurnal Keperawatan dan Fisioterapi (JKF), vol. 2, no. 2, pp. 124–129, 2020.
[6] E. Tokuda, M. Ono, and Y. Ishige, “Mutant SOD1-induced neuronal toxicity and its molecular mechanisms,” Free Radical Biology and Medicine, vol. 106, pp. 244–253, 2017.
[7] E. Q. Xia, G. F. Deng, Y. J. Guo, and H. B. Li, “Biological activities of polyphenols from grapes,” International Journal of Molecular Sciences, vol. 19, no. 3, pp. 1–20, 2018.
[8] D. Vauzour, “Polyphenols and brain health,” Nutrients, vol. 9, no. 5, pp. 1–18, 2017.
[9] A. W. Boots, G. R. M. M. Haenen, and A. Bast, “Health effects of quercetin: From antioxidant to nutraceutical,” European Journal of Pharmacology, vol. 585, no. 2–3, pp. 325–337, 2008 (mechanism supported by recent updates 2016–2022).
[10] S. Velankar, S. K. Burley, G. Kurisu, J. C. Hoch, and J. L. Markley, “The protein data bank archive,” in Structural Proteomics: High-Throughput Methods, pp. 3–21, 2021.
[11] S. Bastianetto and R. Quirion, “Natural compounds as neuroprotective agents,” British Journal of Pharmacology, vol. 174, no. 11, pp. 1440–1452, 2017.
[12] M. A. Hossain, M. S. Rahman, and M. N. Uddin, “In silico analysis of natural compounds targeting SOD1 protein in neurodegenerative diseases,” Journal of Molecular Modeling, vol. 27, no. 4, pp. 1–12, 2021.
[13] G. Bitencourt-Ferreira, V. O. Pintro, and W. F. de Azevedo Jr., “Docking with AutoDock4,” in Docking Screens for Drug Discovery, New York, NY, USA: Springer, 2019, pp. 125–148.
[14] A. P. Febbiana, T. R. T. Moerbi, W. D. Savita, D. Natashya, D. R. Heldestasia, N. Nurnahari, dan M. S. Yusuf, “Studi In Silico Potensi Senyawa Jambu Biji (Psidium guajava) sebagai Inhibitor α-Amilase dan α-Glukosidase,” Jurnal Sains dan Kesehatan, vol. 6, no. 2, pp. 34–46, 2025.
[15] T. Pantsar and A. Poso, “Binding affinity via docking: Fact and fiction,” Molecules, vol. 23, no. 8, p. 1899, 2018.