Penapisan Senyawa untuk Kandidat Inhibitor Protease HIV Isolat Indonesia Menggunakan Dimer-based Screening System (DBSS) SKRIPSI SARJANA Disusun oleh: NAMA: Miftahul Faridl NIM: 10416032 PROGRAM STUDI MIKROBIOLOGI SEKOLAH ILMU & TEKNOLOGI HAYATI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2020 LEMBAR PENGESAHAN Penapisan Senyawa untuk Kandidat Inhibitor Protease HIV Isolat Indonesia Menggunakan Dimer-based Screening System (DBSS) Tugas yang diambil untuk memenuhi ketentuan yang berlaku dalam menempuh studi tingkat Sarjana Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati, Institut Teknologi Bandung Oleh Miftahul Faridl 10416032 Diperiksa dan disetujui oleh, Dosen Pembimbing Azzania Fibriani, Ph.D. NIP. 19771205 201012 2 002 Mengetahui, a.n. Dekan Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Ketua Program Studi Mikrobiologi SITH ITB Dr. Intan Taufik NIP. 19750228 200812 1 001 KATA PENGANTAR Pada tahun 2020, epidemi HIV/AIDS global hampir memasuki dekade yang kelima. Meskipun perkembangan teknologi di bidang kesehatan dan farmasi telah berhasil meningkatkan taraf hidup dan angka harapan hidup pada pasien, namun kasus kematian akibat HIV/AIDS tiap tahunnya masih bertambah. Pasien yang terus bertahan hidup juga harus berjuang menghadapi diskriminasi sosial dan stigma buruk dari masyarakat. Oleh karena itu, penulis mendedikasikan penelitian ini bagi seluruh orang dengan HIV/AIDS (ODHA). Penulis berharap penelitian ini dapat menjadi bagian dari usaha besar dalam mengakhiri epidemi HIV/AIDS. Penyelesaian tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan banyak sekali pihak yang telah membantu penulis, di antaranya: 1. Keluarga penulis, terutama kedua orang tua, yang selalu memberikan dukungan moral dan kasih sayang 2. Azzania Fibriani, Ph.D. sebagai dosen pembimbing yang selalu terbuka dalam berdiskusi dan memberi arahan dalam menyelesaikan penelitian 3. Prof. Yana Maolana Syah, Ph.D atas set senyawa ujinya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik 4. Jeremia Oktavian Chrisnanto sebagai rekan saya di riset DBSS yang tiap saat menyelesaikan pekerjaan laboratorium bersama dan memberi banyak masukan penelitian 5. Teman-teman Mikrobiologi 2016 atas dukungan dan pengalaman berharga sehingga saya selalu bersemangat menyelesaikan tugas akhir ini Penulis sangat bersyukur atas dukungan dari pihak-pihak tersebut di atas dan banyak pihak lainnya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dalam waktu yang tepat. Selain itu, penulis sangat terbuka atas masukan dan saran sehingga penelitian dan tulisan ini dapat dikembangkan dengan lebih baik lagi. Bandung, 1 Juni 2020 Miftahul Faridl ) ABSTRAK Terapi antiretroviral (ART) penting untuk menjaga tingkat harapan hidup orang dengan HIV/AIDS dengan menurunkan titer virus di dalam darah menjadi tidak terdeteksi. Kasus resistensi virus terhadap regimen ART menyebabkan penapisan dan pengembangan obat yang lebih lanjut penting untuk dilakukan. Sebelumnya telah dikembangkan dimer-based screening system (DBSS) untuk penapisan senyawa dengan aktivitas inhibisi dimerisasi protease HIV isolat Indonesia (HIV Id) dengan melakukan fusi gen protease HIV dengan domain pengikatan DNA dari gen regulator AraC. Dimerisasi protease HIV menyebabkan aktifnya protein AraC sehingga menghambat ekspresi gen pelapor EmGFP yang diregulasi oleh promoter AraC. Namun pada penelitian tersebut di atas belum dilakukan validasi dan implementasi lebih lanjut. Dalam penelitian ini akan dilakukan validasi konstruksi dan ekspresi protease HIV-Id, serta implementasi sistem DBSS yang telah dirancang sebelumnya. Validasi konstruksi plasmid dilakukan dengan metode Polymerase Chain Reaction (PCR) dan sekuensing DNA. Analisis ekspresi HIV-Id dalam protein fusi dilakukan dengan metode Sodium Dodecyl Sulfate- Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). Implementasi sistem DBSS dilakukan dengan menggunakan 8 senyawa uji, menggunakan konstruksi plasmid fusi gen AraC dan protease HIV Id tanpa pemberian senyawa sebagai kontrol negatif dan konstruksi plasmid gen AraC tanpa fusi protease sebagai kontrol positif. Senyawa-senyawa uji yang digunakan adalah CC-01, CC-07, CS-05, CS-07, CS- 08, CS-10, CS-12, dan CS-04a. Tiap senyawa diujikan pada konsentrasi 2, 4, 6, 8, dan 10 ppm menggunakan pelarut DMSO. Pendaran gen pelapor diamati pada eksitasi 475 nm dan emisi 500-550 nm. Hasil PCR menujukkan pita DNA berukuran 1076 bp yang merupakan wilayah amplifikasi gen fusi AraC dan protease HIV Id. Analisis sekuensing DNA menujukkan similaritas 100% dengan konstruksi yang dirancang. Sementara itu, ekspresi protein fusi berhasil dikonfirmasi dengan mendapatkan pita terduga protein berukuran 24,2 kDa setelah elektroforesis SDS-PAGE total protein yang diduga merupakan fusi HIV protease dengan protein regulator. Hasil pengukuran fluoresensi relatif (fluoresensi dibagi absorbansi) menunjukkan senyawa CC-01 ) dan CS-08 memiliki nilai yang lebih tinggi dibandingkan kontrol negatif pada seluruh konsentrasi.