OPTIMASI KONDISI KULTUR EKSPRESI CYP124 PADA Escherichia coli DENGAN PENDEKATAN RESPONSE SURFACE METHODOLOGY TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh CATHERINE MARTA GUNAWAN NIM: 20723011 (Program Studi Magister Farmasi) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Agustus 2024 ABSTRAK OPTIMASI KONDISI KULTUR EKSPRESI CYP124 PADA Escherichia coli DENGAN PENDEKATAN RESPONSE SURFACE METHOD OLOGY Oleh Catherine Marta Gunawan NIM: 20723011 (Program Studi Magister Farmasi) Rekayasa metabolisme pada bakteri dapat menghasilkan senyawa metabolit sekunder secara heterolog. CYP124 dari Mycobacterium tuberculosis dapat menghidroksilasi farnesil pirofosfat (FPP) pada Cω menghasilkan 12OH-FPP. FPP terhidroksilasi dapat menjadi prekursor amorfadien sintase (ADS) yang menghasilkan asam dihidroartemisininat sehingga akan mengurangi tahapan biosintesis pada produksi artemisinin. Optimasi ekspresi CYP124 dilakukan dengan Response Surface Methodology. Kondisi optimal dapat ditentukan dengan memvariasikan konsentrasi FeCl3, 5-ALA, dan IPTG dalam media. Parameter yang diukur dari perlakuan tersebut adalah R/Z, massa CYP124 dari hasil SDS-PAGE, dan karakterisasi CYP124. SDS-PAGE hasil pemurnian CYP124 menunjukkan 1 pita pada ukuran sekitar 45 kDa. Faktor yang mempengaruhi massa CYP adalah interaksi IPTG dan 5-ALA. 5-ALA juga mempengaruhi nilai R/Z. Validasi untuk hasil desain optimal disesuaikan dengan prediksi massa CYP dan nilai R/Z. Desain optimal ekspresi CYP124 adalah penambahan 0,10 mM FeCl3, 1 mM 5-ALA, dan 0,2427 mM IPTG. Untuk memastikan CYP124 yang dihasilkan dapat bekerja, uji aktivitas dapat dilakukan. Kata kunci: Artemisinin, Escherichia coli DH5α, Ekspresi CYP124, Response Surface Methodology ABSTRACT OPTIMIZING CULTURE CONDITION FOR EXPRESSION OF CYP124 IN Escherichia coli USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY APPROACH By Catherine Marta Gunawan NIM: 20723011 (Master’s Program in Pharmacy) Metabolic engineering in bacteria can produce heterologous secondary metabolites. Therefore, Mycobacterium tuberculosis can hydroxylate farnesyl pyrophosphate (FPP) at Cω produce 12OH-FPP. Hydroxylated FPP is precursor for amorphadiene synthase (ADS) producing dihydroartemisinic acid so biosynthetic steps on artemisinin production can be reduced. Optimization of CYP124 expression was carried out using Response Surface Methodology by varying FeCl3, 5-ALA, and IPTG concentration in medium. The parameters measured from this treatment were R/Z, CYP124 mass from SDS-PAGE results, and CYP124 characterization. SDS-PAGE purified CYP124 showed a single band around 45 kDa. Factor affecting CYP mass is interaction IPTG and 5-ALA. 5-ALA also affecting R/Z value.