Perpustakaan Digital ITB

Penyakit kardiovaskular telah mencapai angka kematian 470.000 pasien setiap tahunnya. Sebanyak 49.2% penyebab kasus kematian tersebut adalah infark miokardium. Infark miokardium merupakan kasus kematian otot jantung (miokardium) akibat suplai aliran darah ke miokardium terganggu atau terhenti. Infark miokardium memerlukan penanganan yang cepat karena kondisi ini dapat menyebabkan kerusakan ireversibel pada jaringan otot jantung. Molekul cTnI merupakan protein target yang penting dalam diagnosis infark miokardium. Penilaian kadarnya dalam serum darah manusia merupakan langkah penting untuk melakukan diagnosis yang tepat. Dengan demikian, pada tugas akhir ini, dilakukan pengembangan desain bioreseptor berbasis peptida untuk mengembangkan metode deteksi cepat dan efektif terhadap cTnI. Untuk itu, proses dimulai dari pemilihan sekuens peptida pada bagian situs pengikatan dari struktur kristal kompleks cTnI/protein yang tersedia pada Protein Data Bank (PDB) untuk meniru mekanisme pengenalan. Kemudian, dilakukan mutasi pada peptida tersebut untuk meningkatkan stabilitas dan afinitasnya terhadap cTnI. Selanjutnya, dilakukan penambatan molekuler untuk seleksi peptida bermutasi yang memiliki afinitas ikatan paling baik terhadap cTnI. Sebanyak lima peptida bermutasi paling baik diamati dinamika pergerakannya terhadap cTnI selama 25 ns pada pelarut air melalui simulasi dinamika molekuler untuk menentukan stabilitas ikatan kompleks peptida terhadap cTnI. Beberapa parameter RMSD, RMSF, jari-jari girasi, SASA, dan jumlah ikatan hidrogen dianalisis untuk memilih kandidat peptida sebagai bioreseptor terbaik. Hasil analisis menunjukkan bahwa desain peptida dengan sekuens “WQTIYNLWAEKFDLQEKFKQQKYEI NVERNRINDN” menunjukkan afinitas dan stabilitas paling baik di antara desain peptida bermutasi lainnya. Peptida tersebut memiliki perubahan energi afinitas ikatan dibandingkan sebelum mutasi (??G) sebesar -4.6 kcal/mol dan menunjukkan kestabilan ketika berinteraksi dengan residu asam amino penyusun cTnI. Terdapat dua asam amino peptida yang diamati dapat berinteraksi secara konstan selama waktu simulasi dengan cTnI yaitu Gln2 dan Lys19. Selain itu, peptida telah diuji memiliki spesifitas tinggi terhadap cTnI daripada interferon utamanya yaitu sTnI melalui penambatan molekuler dan simulasi dinamika molekuler. Oleh karena itu, peptida tersebut dianggap sebagai bioreseptor potensial untuk mendiagnosis penyakit infark miokardium.