Referensi Docking

6
Persiapan ligan Pada tahap persiapan ligan dengan tahapan sebagai berikut: 1. Menggambar struktur 2D senyawa menggunakan program ChemDraw 2D 2. Kemudian diubah menjadi bentuk 3D dengan menggunakan software ChemDraw 3D lalu save ke dalam format *.mol 3. Buka software OpenBabeIGUI. (didownload dari http://OpenBabel.sourforge.net) 4. Ubah format *.mol ke dalam bentuk format *.pdb 5. Dibuka program Autodock Tools 6. Kemudian Klik Ligand Input Open kemudian pilih file *.pdb (misal nama liganA.pdb). 7. Klik Edit Hydrogen add, kemudian pilih Polar Only, pilih noBonderOrder (for pdb file) pada Methods dan pilih yes pada Renumber atoms to include hydrogens. 8. Klik Ok. 9. Klik Ligand Torsion Tree Chose Torsion kemudian Klik Done. 10. Klik Ligand Torsion Tree Set Number of Torsion kemudian Klik Dismiss. 11. Kemudian Klik Ligand Output Save as PDBQT . Persiapan makromolekul Pada tahap persiapan makromolekul dilakukan menggunakan program Autodock Tools. Protein yang digunakan diperoleh dari hasil pemodelan pada tahap penelitian sebelumnya. Tahapan persiapan makromolekul dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: 1. Klik File Read Molecule kemudian pilih file pdb struktur protein dari hasil pemodelan pada penelitian sebelumnya. 2. Klik Edit Hydrogens Add kemudian dipilih All Hydrogens, noBondOrder padaMethod dan pilih Yes pada Renumber atoms to include kemudian Klik OK. 3. Klik Edit Hydrogens Merge Nonpolar. 4. Klik Grid Macromolecule Choose dipilih protein yang akan di docking. 5. Kemudian program akan menginstruksikan untuk menyimpan file pdbqt struktur protein.

description

referensi

Transcript of Referensi Docking

Persiapan liganPada tahap persiapan ligan dengan tahapan sebagai berikut:1. Menggambar struktur 2D senyawa menggunakan program ChemDraw 2D2. Kemudian diubah menjadi bentuk 3D dengan menggunakansoftwareChemDraw 3D lalu save ke dalam format*.mol3. BukasoftwareOpenBabeIGUI. (didownload darihttp://OpenBabel.sourforge.net)4. Ubah format*.molke dalam bentuk format*.pdb5. Dibuka programAutodock Tools6. Kemudian KlikLigand Input Openkemudian pilihfile*.pdb(misal nama liganA.pdb).7. KlikEdit Hydrogen add,kemudian pilihPolar Only, pilihnoBonderOrder (for pdb file)padaMethodsdan pilihyespadaRenumber atoms to include hydrogens.8. KlikOk.9. KlikLigand Torsion Tree Chose Torsionkemudian KlikDone.10. KlikLigand Torsion Tree Set Number of Torsionkemudian KlikDismiss.11. Kemudian KlikLigand Output Save as PDBQT. Persiapan makromolekulPada tahap persiapan makromolekul dilakukan menggunakan programAutodock Tools. Protein yang digunakan diperoleh dari hasil pemodelan pada tahap penelitian sebelumnya. Tahapan persiapan makromolekul dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:1. KlikFile Read Moleculekemudian pilihfile pdbstruktur protein dari hasil pemodelan pada penelitian sebelumnya.2. KlikEdit Hydrogens Addkemudian dipilihAll Hydrogens,noBondOrderpadaMethoddan pilihYespadaRenumber atoms to includekemudian KlikOK.3. KlikEdit Hydrogens Merge Nonpolar.4. KlikGrid Macromolecule Choosedipilih protein yang akan didocking.5. Kemudian program akan menginstruksikan untuk menyimpanfile pdbqtstruktur protein. AutogridTahapAutogridmerupakan tahapan penentuan parameter yang digunakan untukdockingyang meliputi ukurangrid boxdan posisigrid box. TahapanAutogriddilakukan sebagai berikut :1. KlikGrid Grid Boxkemudian dipilihnumber of point in X, YdanZsesuai dengan ukuran sisi aktif protein,Spacing (angstrom)1.000, dan diletakkanCenter Grid Boxuntukx centre,y centre, danzcentrepada sisi aktif makromolekul.2. Kemudian KlikFile Close Saving Current.3. Kemudian KlikGrid Output Save GPF.4. KlikGrid Edit GPF OK.5. KlikRun(pada start program)ketikcmd.exe OK.6. Dituliskan pada layarscriptyang bertujuan untuk masuk ke folder yang berisifilebentukGPF,ligan dan makromolekul dalam bentukpdbqtdenganscript:cd(spasi)[nama file][enter]dir [enter]1. Kemudian tahapautogriddilakukan denganscriptsebagai berikut:Autogrid4(spasi)p(spasi)[nama file].gpf(spasi)l(spasi)[nama file].glg(spasi)&[enter] AutodockPada tahapAutodockmerupakan prosesdockingyang dilakukan dengan tahapan sebagai berikut :1. KlikDocking Macromolecule Set Rigid File Namekemudian dipilihfile macromolecule.2. KlikDocking Ligand Chosekemudian dipilihligan.3. KlikDocking Search Parameters Genetic Algorithm Accept.4. KlikDocking Docking Parameters Accept.5. KlikDocking Output Lamarckian GA (42)kemudiansave file DPF.6. KlikEdit DPF Ok.7. Kemudian tahaprunning dockingdilakukan dengan menulisscriptsebagai berikut :Autodock4(spasi)p(spasi)[nama file].dpf(spasi)l(spasi)[nama file].dlg(spasi)&[enter]

enambatan molekul (molecular docking) adalah metode komputasi yang bertujuan meniru peristiwa interaksi suatu molekul ligan dengan protein yang menjadi targetnya pada uji in-vitro (Motiejunas & Wade, 2006). Di dalam penambatan molekul, molekul ligan ditambatkan pada situs aktif atau situs tambat dari suatu protein yang sedang diam (statik), dengan menyertakan molekul ko-faktor dan / atau H2O di dalamnya atau tidak. Dari sini, diperoleh data mengenai posisi dan orientasi ligan-ligan itu di dalam situs aktif atau situs tambat tersebut. Dari data ini, dapat disimpulkan gugus-gugus fungsional ligan yang penting untuk interaksinya, sehingga tidak boleh dihilangkan, dan gugus-gugus fungsionalnya yang dapat ditingkatkan kekuatan interaksinya. Informasi ini menjadi petunjuk untuk modifikasi ligan tersebut. Dengan adanya petunjuk tersebut, modifikasi ligan dan uji in-vitro turunan-turunannya dapat berlangsung secara efisien.Interaksi ligan dengan protein di atas terjadi hanya apabila terdapat kecocokan (fit) bentuk dan volume di antara molekul ligan dan situs aktif atau situs tambat protein tersebut (Motiejunas & Wade, 2006). Selain itu, gugus-gugus fungsional pada molekul ligan itu harus berada pada posisi yang memadai dari asam-asam amino yang menjadi pasangannya pada situs aktif atau situs tambat tersebut (Schneider & Baringhaus, 2008) (Lihat Tabel).Jadi, kecocokan di antara molekul ligan dan situs aktif atau situs tambat proteinnya adalah demikian spesifik, bagaikan kecocokan lubang kunci dengan anak kuncinya (lock-and-key) (Motiejunas & Wade, 2006). Untuk menuju kecocokan ini, situs aktif atau situs tambat mendesak (menginduksi) pengubahan konformasi ligan (Foloppe & Chen, 2009; Motiejunas & Wade, 2006). Bersama dengan pengubahan konformasi tersebut, dibebaskanlah sejumlah energi yang dinamakan energi Gibbs penambatan (Gbind) (Schneider & Baringhaus, 2008). Pada penambatan molekul, energi terendah yang dibebaskan oleh ligan dianggap sebagai Gbind tersebut.Pada saat kecocokan di atas tercapai, maka konformasi yang dianut oleh molekul ligan dinamakan konformasi bioaktif (Schneider & Baringhaus, 2008). Sedangkan, rangkaian posisi gugus fungsional yang penting dari ligan pada konformasi bioaktif itu dinamakan farmakofor (Alvarez & Shoichet, 2005).Bila Anda tertarik untuk melakukan studi penambatan molekul, berikut ini beberapa saran untuk Anda.1. Carilah file struktur tiga dimensi protein pada situs RSCB Protein Databank (http://www.pdb.org). Gunakan struktur yang dihasilkan melalui percobaan sinar X (struktur kristal), dengan resolusi 2,5 , yang sudah mengandung ligan. Gunakan struktur yang sesuai dengan spesies yang sedang Anda teliti. Bila file struktur ini tidak tersedia, Anda perlu melakukan pemodelan komparatif berdasarkan struktur kristal dari protein yang sama pada spesies lainnya yang dekat hubungan genetiknya.2. Pahamilah peran dari protein yang akan Anda gunakan di dalam alur metabolisme atau alur sinyal kimiawi. Kenalilah ligan alami dari protein tersebut. Kenalilah asam-asam amino pada situs aktif atau situs tambat protein itu yang berinteraksi dengan ligan. Informasi ini bisa Anda peroleh dari artikel yang melaporkan struktur kristal di atas.3. Gunakan perangkat lunak gratis, PyRx (http://pyrx.sourceforge.net/) yang mengandung modul AutoDock Vina, karena perangkat lunak dengan modul ini memberikan pose yang konsisten. AutoDock Vina dengan sendirinya menyiapkan struktur protein dan ligannya. Lakukan penambatan molekul dengan setting asal, mula-mula tanpa kehadiran molekul ko-faktor dan / atau H2O. Bila dihasilkan interaksi protein-ligan yang kuat, maka interaksi dengan kehadiran molekul ko-faktor dan / atau H2O akan lebih kuat, bi idznillah. Tampilkan hasil penambatan molekul Anda dengan perangkat lunak PyMOL Molecular Graphics System 1.2r1 Schrodinger, LLC (http://www.pymol.org/).4. Gambarlah struktur ligan dengan perangkat lunak ACD/ChemSketch, kemudian ubahlah gambar itu ke bentuk tiga dimensi, dioptimasi, dan simpan sebagai file mol dengan perangkat lunak ACD/3D Viewer (http://www.acdlabs.com). Kemudian, ubahlah file mol tersebut menjadi file mol2 dengan perangkat lunak OpenBabel (OBoyle et al., 2011) agar dapat dibaca oleh perangkat lunak PyRx. Semua perangkat lunak ini gratis.5. Di dalam penambatan molekul, biasanya digunakan protein yang sudah mengandung ligan (holostructure). Posisi dan orientasi ligan bawaan tersebut dijadikan sebagai acuan untuk menilai kualitas pose yang dihasilkan dari penambatan molekul.