Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitosan dengan Peptida Ac-CA-NH2 dan Ac-TP-NH2 secara Komputasi Ab-Initio

Diky Yopianto; Marta J. Sipangkar; Rikno Budiyanto; Parsaoran Siahaan

doi:10.14710/jksa.19.3.118-125

DOI: https://doi.org/10.14710/jksa.19.3.118-125

Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitosan dengan Peptida Ac-CA-NH2 dan Ac-TP-NH2 secara Komputasi Ab-Initio

Diky Yopianto, Marta J. Sipangkar, Rikno Budiyanto, Parsaoran Siahaan

Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Indonesia

Published: 1 Dec 2016.

BibTex Citation Data :

@article{JKSA18806,
    author = {Diky Yopianto and Marta Sipangkar and Rikno Budiyanto and Parsaoran Siahaan},
    title = {Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitosan dengan Peptida Ac-CA-NH2 dan Ac-TP-NH2 secara Komputasi Ab-Initio},
    journal = {Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi},
  volume = {19},
    number = {3},
    year = {2016},
    keywords = {drug delivery; peptida; kuantum ab inito; ADTC1},
    abstract = {Salah satu faktor yang mempengaruhi sistem  drug   delivery  dengan kitosan adalah kekuatan  binding  antara kitosan dengan ADTC1. Interaksi antara molekul kitosan dengan ADTC1 adalah melalui gugus –OH dan –NH 2  pada monomer kitosan dengan gugus –Ac dan –NH 2  pada monomer asam amino A, C, T, dan P pada peptida ADTC1. Telah dipelajari interaksi antara molekul Ac-CA-NH 2  dan Ac-TP-NH 2    penyusun peptida ADTC1 (Ac-CADTPPVC-NH 2 ) dengan dimer kitosan. Konfigurasi interaksi yang lebih disukai atau lebih stabil dapat diperkirakan melalui interaksi komponen penyusun kitosan dan komponen penyusun peptida ADTC1 tersebut. Penelitian dibatasi pada dimer kitosan dan peptida Ac-CA-NH 2  dan Ac-TP-NH 2 . Tujuan penelitian adalah untuk menentukan energi interaksi antara peptida Ac-CA-NH 2  dan Ac-TP-NH 2  dengan segmen dimer kitosan. Penelitian dilakukan dengan metode kuantum  ab initio  pada tingkat teori dan basis set HF/6-31 G(d,p). Hasilnya adalah energi interaksi konfigurasi-1 dan konfigurasi-2 antara dimer kitosan dengan peptida Ac-CA-NH 2  masing-masing adalah -26,144 kJ mol -1  dan -66,5296 kJ mol -1  dengan panjang ikatan-H yang terbentuk rata-rata 2,010 Ǻ. Sedangkan energi interaksi konfigurasi-1 dan konfigurasi-2 antara dimer kitosan dengan peptida Ac-TP-NH 2  masing-masingadalah sebesar -41,5616 kJ mol -1  dan -54,7272 kJ mol -1  dengan panjang ikatan-H yang terbentuk rata-rata 2,053 Ǻ. Kesimpulannya adalah energi interaksi cukup besar sehingga kitosan dapat menjadi sistem  delivery  bagi ADTC1, dan terdapat berbagai konfigurasi dengan energi interaksi yang berbeda yang diduga sebagai dasar pelepasan secara berkala peptida ADTC1 pada sistem  delivery  matrik kitosan.},
   issn = {2597-9914},   pages = {118--125}  doi = {10.14710/jksa.19.3.118-125},
    url = {https://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa/article/view/18806}
}

Citation Format:

Abstract

Salah satu faktor yang mempengaruhi sistem drug delivery dengan kitosan adalah kekuatan binding antara kitosan dengan ADTC1. Interaksi antara molekul kitosan dengan ADTC1 adalah melalui gugus –OH dan –NH₂ pada monomer kitosan dengan gugus –Ac dan –NH₂ pada monomer asam amino A, C, T, dan P pada peptida ADTC1. Telah dipelajari interaksi antara molekul Ac-CA-NH₂ dan Ac-TP-NH₂ penyusun peptida ADTC1 (Ac-CADTPPVC-NH₂) dengan dimer kitosan. Konfigurasi interaksi yang lebih disukai atau lebih stabil dapat diperkirakan melalui interaksi komponen penyusun kitosan dan komponen penyusun peptida ADTC1 tersebut. Penelitian dibatasi pada dimer kitosan dan peptida Ac-CA-NH₂ dan Ac-TP-NH₂. Tujuan penelitian adalah untuk menentukan energi interaksi antara peptida Ac-CA-NH₂dan Ac-TP-NH₂dengan segmen dimer kitosan. Penelitian dilakukan dengan metode kuantum ab initio pada tingkat teori dan basis set HF/6-31 G(d,p). Hasilnya adalah energi interaksi konfigurasi-1 dan konfigurasi-2 antara dimer kitosan dengan peptida Ac-CA-NH₂ masing-masing adalah -26,144 kJ mol^-1 dan -66,5296 kJ mol^-1dengan panjang ikatan-H yang terbentuk rata-rata 2,010 Ǻ. Sedangkan energi interaksi konfigurasi-1 dan konfigurasi-2 antara dimer kitosan dengan peptida Ac-TP-NH₂masing-masingadalah sebesar -41,5616 kJ mol^-1 dan -54,7272 kJ mol^-1 dengan panjang ikatan-H yang terbentuk rata-rata 2,053 Ǻ. Kesimpulannya adalah energi interaksi cukup besar sehingga kitosan dapat menjadi sistem delivery bagi ADTC1, dan terdapat berbagai konfigurasi dengan energi interaksi yang berbeda yang diduga sebagai dasar pelepasan secara berkala peptida ADTC1 pada sistem delivery matrik kitosan.

Fulltext View|Download Email colleagues

Keywords: drug delivery; peptida; kuantum ab inito; ADTC1

Article Metrics:

Article Info

Section: Research Articles

Language : ID

In Vol 19, No 3 (2016): Volume 19 Issue 3 Year 2016

Most cited articles

Activity Test of Suji Leaf Extract (Dracaena angustifolia Roxb.) on in vitro cholesterol lowering Ekstraksi dan Uji Kestabilan Zat Warna Betasianin dari Kulit Buah Naga (Hylocereus polyrhizus) serta Aplikasinya sebagai Pewarna Alami Pangan Isolasi, Identifikasi Minyak Atsiri Fuli Pala (Myristica fragrans) dan Uji Aktivitas Sebagai Larvasida Modifikasi Zeolit Alam dengan Ligan EDTA untuk Adsorpsi Ion Logam Pb2+ dan Cd2+ Synthesis of Alginate-Chitosan Polyelectrolyte Complex (PEC) Membrane and Its Physical-Mechanical Properties More cited articles

Siahaan, P., 2010, Kimia Supramolekul: Metode Kimia Komputasi, Bahan Ajar, tidak diterbitkan, Jurusan Kimia UNDIP, Semarang
Jeffrey, G.A., 1997, An Introduction to Hydrogen Bonding, Oxford University Press, New York
Atkins, P. and de Paula, J., (2006), Physical Chemistry, 8th ed., p.721-723, Oxford University Press, UK
Deitz, V., and Andrews, D.H., 1933, The Symmetry of the Benzene Molecule, J. Chem. Phys., 1, 62-67
Siahaan, P., 2008, Kajian Antaraksi Molekul Benzena Tersubstitusi melalui Studi Relaksasi T1 NMR 13C dan Perhitungan Mekanika Kuantum ab initio
Dethlefs, K.M. dan Hobza, P., (2000), Noncovalent Interactions: A Challenge for Experiment and Theory, Chem. Rev., Vol. 100, No. 1, 143-167
Hobza, P., Zahradnik, R., dan Dethlefs, K.M., (2006), The World of Non-Covalent Interactions: 2006, Collect. Czech. Chem. Commun., Vol. 72, No. 4, 443-531
Mansoori, G.E., (2005), “Principles of Nanotechnology: molecular-based study of condensed matter in small systems”, World Scientific, Singapore
Siahaan, P., Windarti, T., (2009), Struktur Molecular-Mikro Material: Pengantar Kimia Supramolekul dan Kimia Nano, Badan Penerbit UNDIP Semarang
Anslyn, E. V. and Dougherty, D.A., (2006), Modern Physical Organic Chemistry, p.175, University Science Books, USA
Billmeyer, F.W., JR., (1984), Textbook of Polymer Science, 3rd ed., John Wiley & Sons, New York
Siahaan, P. dan Hildayani, S.Z., (2015), “Panduan Praktikum Kimia Terpadu, Tugas Riset, dan Penelitian”, Bahan Ajar, tidak diterbitkan, Jurusan Kimia UNDIP, Semarang
Patel, M. P., Patel, R. R., dan Patel, J. K, 2010, "Chitosan Mediated Targeted Drug Delivery System: A Review", Journal of Pharmacy & Pharmaceutical Sciences : A Publication of the Canadian Society for Pharmaceutical Sciences, Société Canadienne Des Sciences Pharmaceutiques, 13(4), 536–557
Nastiti, P. S, 2015, "Pengaruh Berat Molekul Kitosan terhadap Efisiensi Enkapsulasi BSA ( Bovine Serum Albumin ) Menggunakan Agen Crosslink Na-TPP", Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 18(3), 104–109
Ngwuluka, N. C., Ochekpe, N. A., dan Aruoma, O. I, 2014, "Naturapolyceutics: The Science of Utilizing Natural Polymers for Drug Delivery, Polymers, 6(5), 1312–1332
Amanullah, B., dan Siahaan, P, 2015, "Pengaruh Berat Molekul Kitosan terhadap Efisiensi Enkapsulasi BSA ( Bovine Serum Albumin ) Menggunakan Agen Crosslink Asam", Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 18(2), 62–66
Kusuma, S., dan Windarti, T, 2013, "Kitosan sebagai Bahan Dasar Drug Delivery : Studi Interaksi Segmen Dimer Kitosan dengan Vitamin C secara Komputasi Ab Initio dan Eksperimen", Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 16(2), 63–68
Sinaga, E., Jois, S. D., Avery, M., Makagiansar, I., Tambunan, U. S. F., dan Siahaan, T. J, 2010, "Modulasi Junction Antar Sel Menggunakan Peptida Kadherin Upaya Meningkatkan Penghantaran Obat", MAKARA of Science Series, 8(1)
Prow, T. W., Grice, J. E., Lin, L. L., Faye, R., Butler, M., Becker, W., Roberts, M. S, 2011,"Nanoparticles and Microparticles for Skin Drug Delivery, Advanced Drug Delivery Reviews, 63(6), 470–491
itau, E, N and C. R. J. C. Newton, 2005, Blood–brain barrier in falciparum Malaria, volume 10 no 3 pp 285–292Laksitorini, M. D., 2012, Design of Cyclic-ADT Peptides to Improve Drug Delivery to the Brain via Inhibition of E-Cadherin Interactions at the Adherens Junction, Thesis, University of Kansas
Yu, M., 2012, Computational Modeling of Protein Dynamics with GROMACS and Java, Master's Project, Paper 267
Ngoc,H. On, Psul Kiptoo, Teruns J Siahaan,Donald W. Miller, 2014, Modulatioin of Blood-Brain Barrier Permeability in Mice Using Synthetic E-Cadherin Peptide
Sinaga, E., Jois, Seetharama D. S., Avery, M., Makagiansar, Irwan T., Tambunan, Usman S. F., Audus, Kenneth L., Siahaan, T. J., 2002, Increasing Paracellular Porosity by E-Cadherin Peptides: Discovery of Bulge and Groove Regions in the EC1-Domain of E-Cadherin, Pharmaceutical Research, vol.19, No. 8
Kiptoo, P., Sinaga, E., Calcagno, A.M., Zhao, H., Kobayashi, N., Tambunan, U.S.F., Siahaan, T.J., 2011, Enchancement of Drug Absorption through the Blood Brain Barrier and Inhibition of Intercellular Tight Junction Resealing by E-cadherin Peptides, Mol Pharm, 8(1): 239-249
Alaofi, A. L., 2015, Delivering Molecules to the Brain Using Bood-Brain Barrier Modulators: Mechanism of Action and Activity of Cyclic and Linear Peptides from E-cadherin, Disertasi, University of Kansas
Laksitorini, M. D., 2012, Design of Cyclic-ADT Peptides to Improve Drug Delivery to the Brain via Inhibition of E-Cadherin Interactions at the Adherens Junction, Thesis, University of Kansas
Rahmani, Ade dan Windarti, Tri dan Siahaan, P, 2011, "Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitin dengan Molekul Kalsium Fosfat Menggunakan Metode Ab Initio, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 14, 43–47
Saragih, Imelda F, P. S, 2014, Kitosan sebagai Bahan Dasar Drug Delivery : Studi Interaksi antara Segmen Dimer Kitosan dengan Dipeptida Ac-AD-NH2 dan Ac-PV-NH2, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 17(2), 58–64
Valiev, M., Bylaska, E. J., Govind, N., Kowalski, K., Straatsma, T. P., Van Dam, H. J. J., de Jong, W. A, 2010, "NWChem: A comprehensive and Scalable Open-Source Solution for Large Scale Molecular Simulations", Computer Physics Communications, 181(9), 1477–1489
Paissoni, C., Spiliotopoulos, D., Musco, G., dan Spitaleri, A, 2015, "GMXPBSA 2.1: A GROMACS Tool to Perform MM/PBSA and Computational Alanine Scanning, Computer Physics Communications, 186, 105–107
Foresman, J. B., & Frisch, A, 1996, Exploring Chemistry With Electronic Structure Methods.pdf (second)

Last update:

The nano mixture of ethanol extract ketumbar (Coriandrum sativum L.) seed and putri malu (Mimosa pudica L.) leaves potentially reduced blood glucose levels in hyperglycemia wistar rat
S Wahjuni, N M Puspawati, I B P Manuaba. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1255 (1), 2023. doi: 10.1088/1755-1315/1255/1/012067
Molecular Properties of Carboxymethyl Chitosan and Its Complexes with Curcumin and Nicotinamide in Drug Delivery Applications: Molecular Docking and Molecular Dynamic Study
Luthfiyah Hana Afiyah, Dwi Hudiyanti, M. Cholid Djunaidi, Vivitri Dewi Prasasti, Suci Zulaikha Hildayani, Parsaoran Siahaan. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 27 (4), 2024. doi: 10.14710/jksa.27.4.160-166
Ab-initio computational study of noncovalent interaction between peptide and alkaline metal ions on HF/6-31 G** level
Parsaoran Siahaan, Rinaldy Christian, Anisa Nur Fauziah, Dwi Hudiyanti, Vivitri Dewi Prasasty. AIP Conference Proceedings, 2049 , 2018. doi: 10.1063/1.5082458

Last update: 2026-08-31 17:05:19

No citation recorded.

As an article writer, the author has the right to use their article for various purposes, including use by institutions that employ the author or institutions that provide funding for the research. These author rights are granted without special permission.

Authors who publish a paper in JKSA have broad rights to use their work for teaching and scientific purposes without the need to request permission, including: (i) teaching in the author's class or institution; (ii) presenting the work at meetings or conferences and distributing copies to participants; (iii) using the work in training conducted by the author or the author's institution; (iv) distributing copies to colleagues for research purposes; (v) using the work in the compilation of subsequent works by the author; (vi) including the work in a thesis or dissertation; (vii) reusing part of the article in another work, with appropriate citation; (viii) preparing derivative works, with appropriate citation; and (ix) voluntarily posting the work on open websites operated by the author or the author's institution for scientific purposes, in accordance with the CC BY-SA License.

Authors and readers may copy and redistribute the material in any medium or format, and may remix, transform, and build upon the material for any purpose, provided that they give appropriate credit by citing the article or its content, provide a link to the license, and indicate if changes were made.

The authors submitting a manuscript do so on the understanding that, if accepted for publication, the copyright of the article shall be assigned to Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi (JKSA). Copyright encompasses the rights to reproduce and distribute the article in all forms and media, including reprints, photographs, microfilms, and any other similar reproductions, as well as translations.

Reproducing any part of this journal, storing it in a database, or transmitting it in any form or medium is permitted without written permission from JKSA. However, the original source must be properly cited in accordance with academic conventions.

JKSA, the Chemistry Department of Diponegoro University, and the Editor make every effort to ensure that no inaccurate, false, or misleading data, opinions, or statements are published in JKSA. However, the content of each article is the sole and exclusive responsibility of its authors.

The Copyright Transfer Form can be downloaded here: [Copyright Transfer Form - Indonesian] [Copyright Transfer Form - English]. The copyright form should bear the authors' original signatures and be sent to the Editor as a printed document, a scanned document sent via email, or by fax.

Prof. Adi Darmawan, Ph.D (Editor in Chief)

Editor in chief of Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi (JKSA)

Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University

Jl. Prof. Soedarto, Kampus Undip Tembalang, Semarang, Central Java, Indonesia 50275
Email: jksa@live.undip.ac.id