Perpustakaan Digital ITB

Penyakit demam berdarah dengue (dengue fever) merupakan penyakit yang disebabkan oleh virus dengue (DENV). DENV terbagi menjadi empat serotipe yang berbeda secara antigenik, yaitu DENV-1, DENV-2, DENV-3, dan DENV-4. Di Indonesia sendiri, kasus demam berdarah dengue mengalami peningkatan semejak tahun 2021. Menurut penelitian Sasmono dkk. (2018). Penyebaran serotipe terbanyak di Indonesia adalah serotipe 2 (DENV-2). Penelitian ini bertujuan untuk merancang bioreseptor berbasis peptida untuk deteksi protein non struktural 1 (NS1) DENV-2 Indonesia secara in silico. Sekuens peptida yang digunakan berasal dari penelitian sebelumnya oleh Aryati dkk. (2013). Penelitian dimulai dari pembuatan desain awal peptida yang didapatkan dari sisi aktif struktur kristal kompleks NS1 DENV-2 dengan antibodi yang tersedia di Protein Data Bank (PDB), yang kemudian dilakukan point mutation dengan bantuan web server BeAtMuSiC untuk meningkatkan stabilitas dan afinitasnya. Peptida tersebut memiliki sekuens EVGYSSYYYYTSPVYLYESG. Penambatan molekuler dan simulasi dinamika molekuler (MD) digunakan untuk menyelidiki afinitas dan stabilitas kompleks ini. Penambatan molekuler dilakukan untuk mengamati pose terbaik antara peptida dan protein target, yang menggunakan web server HADDOCK. Nilai afinitas pengikatan dan konstan disosiasi (Kd) didapatkan menggunakan web server PRODIGY. Jumlah interaksi didapatkan menggunakan web server PDBsum. Penambatan molekuler menghasikan 3 peptida yang memiliki ii skor HADDOCK, afinitas pengikatan, konstanta disosiasi (Kd), dan jumlah interaksi terbaik. Peptida tersebut adalah Mut 10 (EVGYSSYKYYTSPVYLYEWG), Mut 11 (EVYYS SYEYY TSPVY LYESG), dan Mut 13 (EVGYSSYEYYTSPVYLYEWG). Ketiga peptida tersebut kemudian diuji stabilitas dan afinitasnya melalui simulasi MD menggunakan GROMACS dengan medan gaya CHARMM. Simulasi dilakukan selama 25 ns, dengan sistem berbentuk cubic, netralisasi dengan penambahan ion Na dan Cl, suhu 300 K, dan tekanan atmosfer 1 bar. Analisis simulasi molekuler seperti analisis RMSD, konformasi selama simulasi, RMSF, Radius girasi, dan ikatan hidrogen mengungkapkan variasi dalam fitur dinamika kompleks protein NS1 dan peptida mutasi. Berdasarkan hasil simulasi MD, peptida Mut 11 menunjukkan hasil RMSD yang paling rendah, nilai RMSF, radius girasi, dan SASA yang rendah dan stabil, memiliki jumlah interaksi di akhir simulasi paling banyak, yaitu total 52 interaksi, dan mampu mempertahankan strukturnya hingga akhir simulasi. Spesifisitas peptida tersebut diuji dengan protein biomarker virus dengue serotipe lain (DENV1, DENV-3 dan DENV-4) dan virus Zika (ZIKV). Spesifisitas diuji menggunakan in silico melalui penambatan molekuler dan simulasi MD. Hasil spesifisitas menujukkan bahwa peptida tersebut kurang spesifik untuk virus dengue serotipe lain, namun cukup spesifik untuk virus lain.