Perpustakaan Digital ITB

Hepatitis B menyebabkan 83% dari total kematian akibat hepatitis di dunia dan Indonesia memiliki beban penyakit tertinggi ketiga secara global dengan 18,9 juta kasus gabungan hepatitis B dan C. Meskipun terapi antivirus seperti entecavir dan tenofovir tersedia, keberadaan covalently closed circular DNA (cccDNA) yang stabil di dalam inti hepatosit mencegah tercapainya functional cure. Pendekatan vaksin terapeutik berbasis virus-like particles menggunakan platform partikel-P human norovirus GII.4 telah dikembangkan dengan menyisipkan antigen HBcAg (Hepatitis B Core Antigen) dan HBsAg (Hepatitis B Surface Antigen). Platform ini menunjukkan profil keamanan yang baik serta kemampuan menginduksi respons sel T yang kuat, tetapi struktur jembatan garam (salt bridge) pada permukaan partikel kimerik diduga menghambat aksesibilitas epitop serta mengurangi induksi antibodi netralisasi. Oleh karena itu, penelitian ini dirancang untuk menganalisis efek jembatan garam pada desain vaksin dengan tiga tujuan spesifik: (1) mengidentifikasi jembatan garam pada protein vaksin dan menyeleksi 3 mutan terbaik berdasarkan stabilitas termodinamika dan afinitas ikatan antibodi anti-HBs; (2) menganalisis pengaruh jembatan garam pada kandidat mutan melalui molecular dynamics (MD) simulation untuk mengidentifikasi mutan dengan performa optimal; dan (3) mengkonstruksi plasmid gen dari mutan terbaik yang telah diidentifikasi. Metode penelitian ini terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu analisis in silico dan analisis in vitro. Analisis in silico meliputi prediksi struktur 3D protein, identifikasi jembatan garam, mapping epitop, evaluasi stabilitas termodinamika kandidat mutan (??G), serta molecular docking terhadap antibodi anti-HBs. Tiga mutan terbaik kemudian dianalisis lebih lanjut dengan simulasi MD selama 50 nanosecond untuk menganalisis parameter struktural. Analisis in vitro meliputi konstruksi mutan plasmid pET-15b melalui site directed mutagenesis dengan metode SPRINP (Single Primer IN Parallel), transformasi ke E.coli TOP10, validasi dengan PCR koloni, dan preparasi sampel untuk Sanger sequencing. Hasil penelitian menunjukkan model prediksi AlphaFold 3 memiliki kualitas baik dengan nilai 93,5% residu pada Ramachandran Plot dan skor ERRAT 95,60. Mutagenesis in silico terhadap 60 kandidat menghasilkan 15 mutan dengan nilai ??G negatif. Tiga mutan terbaik (D299M, R304M, dan E292A) dipilih berdasarkan skor docking terbaik. Hasil simulasi MD menunjukkan bahwa mutan R304M memiliki stabilitas struktur paling baik, ikatan hidrogen yang kuat, dan menunjukkan peningkatan ikatan terhadap antibodi dengan nilai energi bebas lebih rendah (?60,47 kkal/mol) dibandingkan wildtype (?56,64 kkal/mol), mengindikasikan mutasi R304M meningkatkan kemampuan ikatan protein terhadap antibodi. Konstruksi plasmid pET-15b mutasi R304M berhasil dilakukan dengan metode SPRINP. Transformasi ke E.coli TOP10 menghasilkan tiga koloni yang mengandung plasmid tervalidasi, dikonfirmasi melalui PCR koloni dengan amplifikasi pita berukuran ~300 bp. Hasil konfirmasi menggunakan Sanger sequencing menunjukkan hanya koloni R403M_2 yang berhasil membawa mutan R304M.