Dewi Saputri Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Prodi Doktor Matematika dan Aplikasi Sains (S3) 2023

Dissertation

Fusobacterium nucleatum (F. nucleatum) merupakan bakteri Gram negatif obligat anaerob dan ditemukan pada rongga mulut sehat ataupun dengan penyakit. Keberadaan bakteri ini dihubungkan dengan beberapa penyakit pada manusia, misalnya kanker usus, angina, paru-paru dan abses ginekologi. Pada rongga mulut, F. nucleatum merupakan salah satu bakteri penyebab penyakit periodontal. Adanya penyakit periodontal dapat menyebabkan bakteri masuk ke sirkulasi darah sehingga F. nucleatum dapat berpindah dari tempat asalnya di rongga mulut menuju bagian tubuh yang lain. Saat proses terjadinya penyakit periodontal, Fusobacterium nucleatum berperan sebagai “bridge bacterium”, yaitu menjadi penghubung bagi bakteri yang dijumpai pada fase awal kolonisasi plak dengan bakteri yang dijumpai pada kolonisasi akhir plak. Pada tahap lanjut dari penyakit periodontal dapat terjadi kehilangan perlekatan, kehilangan tulang alveolar, bertambahnya kedalaman poket, mobiliti gigi hingga kehilangan gigi. Kehilangan gigi dapat mempengaruhi fungsi pengunyahan, estetis, rasa percaya diri dan kualitas hidup dari seseorang. Fusobacterium nucleatum memiliki membran luar yang merupakan ciri khas bakteri Gram negatif. Dinding sel terdiri dari membran luar dan dalam (sitoplasma) yang dipisahkan oleh ruang periplasmik yang berisi lapisan peptidoglikan. Membran luar berfungsi sebagai saringan molekular dan berisi phospholipids, lipopolisakarida (LPS), lipoprotein dan protein. bakteri Fusobacerium nucleatum subsp. nucleatum ATCC 25586 diidentifikasi memiliki tiga protein yang sangat diperlukan untuk keberlangsungan hidupnya dan non homolog dengan semua protein yang ada pada manusia. Ketiga protein target ini berlokasi di membran sitoplasmik, dua protein bersifat larut air yaitu phosphoenolpyruvate protein phosphotransferase dan phosphotransferase system fructose-spesific IIABC component sedangkan protein UDP-N-acetylglucosamine 1-carboxyvinyltransferase merupakan protein trans-membran. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan struktur 3D dari protein phosphoenolpyruvate protein phosphotransferase, UDP-N-acetylglucosamine 1-carboxyvinyltransferase dan phosphotransferase system fructose-spesific IIABC component dari Fusobacterium nucleatum subsp. nucleatum ATCC 25586 menggunakan AlphaFold2. Tujuan penentuan struktur protein adalah untuk menentukan residu yang berperan sebagai tempat pengikatan ligan (binding residues). Hasil penentuan struktur protein dari phosphoenolpyruvate protein phosphotransferase memperlihatkan residu asam amino memiliki nilai confidence pada kategori very high, high, low dan very low. Tetapi residu yang berperan sebagai tempat pengikatan ligan memiliki nilai confidence very high dan high. Phosphoenolpyruvate-protein phosphotransferase memiliki residu pengikatan substrat pada asam amino Arg303, Arg339, Glu438, Asn461, Asp462, Arg472, dan Cys509. Hampir semua residu asam amino pada struktur protein UDP-N-acetylglucosamine 1-carboxyvinyltransferase memiliki nilai very high. Residu pengikatan atau katalitik dari UDP-N-acetylglucosamine 1-carboxyvinyltransferase adalah Asn24, Arg94, Leu98, Arg123, Pro124, Val125, Asp126, Leu127, His128, Phe163, Gly167, dan Asp308. Struktur phosphotransferase system fructose-specific IIABC component berdasarkan hasil pemodelan Alphafold 2 memperlihatkan bahwa tidak semua residu asam amino memiliki tingkat confidence yang tinggi, ada yang berada pada kategori rendah berdasarkan nilai predicted local distance difference test. Tahapan selanjutnya dilakukan molecular docking dari 8364 senyawa yang terdapat pada database drugbank terhadap protein phosphoenolpyruvate protein phosphotransferase dan UDP-N-acetylglucosamine-1-carboxyvinyltransferase. Hasil penelitian didapat bahwa asam pteroat merupakan senyawa yang dapat menghambat protein phosphoenolpyruvate protein phosphotransferase dengan nilai ikatan afinitas sebesar -6,8. Sedangkan protein UDP-N-acetylglucosamine-1-carboxyvinyltransferase dapat dihambat oleh senyawa conivaptan dengan nilai ikatan afinitas sebesar -12,6. Hasil penelitian secara in vitro memperlihatkan bahwa konsentrasi 12.5% merupakan konsentrasi hambat minimum dan konsentrasi 25% merupakan konsentrasi bunuh minimum dari senyawa asam pteroat terhadap bakteri F. nucleatum subsp. nucleatum ATCC 25586. Sedangkan konsentrasi 25% merupakan konsentrasi hambat minimum dan konsentrasi 50% merupakan konsentrasi bunuh minimum dari senyawa conivaptan terhadap bakteri F. nucleatum subsp. nucleatum ATCC 25586. Tidak terdapat perbedaan yang signifikan secara statistik antara kelompok asam pteroat dan kelompok conivaptan (p>0.05) Kata kunci: Fusobacterium nucleatum, struktur protein, molecular docking 0 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 116812 2023-10-27 18:56:29 2023-10-30 09:34:56 machine generated