[ABSTRAK E-cadherin adalah protein ekstraseluler transmembran dan calciumdependentpada adhesi sel-sel. E-cadherin memiliki fungsi penting dalampembentukan penghubung protein adheren pada jembatan interselular sepertimukosa usus dan sawar darah otak (blood brain barrier, BBB). Peptida yangberasal dari sekuens lestari EC1 memiliki aktivitas yang berpotensi untukmemodulasi jembatan adheren di sawar darah otak. Peptida telah menunjukkankemampuan mereka untuk menghantarkan molekul obat di sawar darah otak danmengatasi penghalang biologis seperti: enzim metabolisme, tight junction danefflux pump yang mencegah transportasi obat dari sirkulasi sistemik ke otak.Dalam modulasi sawar darah otak, peptida menghambat interaksi cadherincadherin.Peptida selektif diperlukan untuk meningkatkan modulasi E-cadherin.Struktur EC1 domain digunakan dalam merancang peptida selektif untukmemodulasi E-cadherin. Dalam struktur tingkat atom, spektroskopi NMR cairadalah instrument yang sangat reliabel dalam mengelusidasi struktur, konformasidan dinamika. Dalam studi ini, kami telah berhasil menerapkan teknik NMR tigadimensi untuk menentukan residu EC1 yang berlabel isotop 1H, 13C, dan 15N.Sebanyak 90% asam amino dalam EC1 telah berhasil ditentukan. Hasil penentuanasam amino EC1 tersebut kemudian digunakan sebagai sidik jari untukmenemukan pergeseran resonansi kimia yang mungkin terjadi sebagai tandaadanya interaksi ikatan antara asam amino EC1 dengan molekul peptida. Metodetitrasi peptida HAV6 (Ac-SHAVSS-NH2) dan ADTC5 (Ac-CDTPPVC-NH2)telah digunakan untuk mengetahui situs ikatan asam amino EC1 spesifik denganpeptida. Hasilnya menunjukkan bahwa residu Ile-4 dan Asp-103 pada domainEC1 menunjukkan perubahan yang paling besar dibandingkan dengan residulainnya. Berdasarkan nilai CSP (Chemical Shift Perturbation), residu inidiinvestigasi lebih lanjut untuk melihat interaksinya dengan peptida. . Kamimenggunakan struktur domain E-cadherin 1 dari database PDB struktur kristaldifraksi sinar X sebagai model protein. Struktur peptida didesain menggunakanprogram pemodelan struktur 2D dan 3D. Komputasi docking digunakan untukmencari konformasi dengan probabilitas tertinggi dalam berikatan dengan residuprotein. Dengan mentransformasi nilai CSP ke dalam studi docking, residu Ile-4dan Asp-103 menunjukkan adanya perbedaan dalam konformasi dan ikatan kimiayang terlibat serta afinitas terbaik dengan peptida HAV6 dan ADTC5. Hasilpenelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai model untuk mendesain peptidakecil dengan kemampuan affinitas lebih tinggi dengan EC1 untuk meningkatkanpenghantaran obat melalui jalur mukosa usus dan sawar darah otak. ABSTRACT E-cadherin is an extracellular protein transmembrane and calciumdependentof cell-cell adhesion. E-cadherin has an important function in formationof adherens junction in the intercellular junction of biological barriers such as theintestinal mucosa and the blood brain barrier (BBB). Peptides derived from theconserved region of EC1 have highly potential activity to modulate the adherensjunctions in BBB. Peptides have shown their ability to deliver the drug moleculesacross the BBB and overcome drug delivery issues in BBB such as metabolismenzymes, tight junction and efflux pump that prevent drug transport from thesystemic circulation into the brain. In modulating the BBB, peptides inhibitcadherin-cadherin interactions. The selective peptides are necessary required toimprove E-cadherin modulation. Elucidation of EC1 domain structure wouldprovide information in designing the peptides selectively to modulate E-cadherin.In atomic level structure, solution NMR spectroscopy is a valuable tool toexamine the changes in structure, conformation and dynamics. In this study, wehave successfully applied the three-dimensional NMR techniques to determine the1H, 13C, and 15N backbone assignments of EC1 in the 13C-15N-labeled EC1solution structure study. Approximately 90% of EC1 residues have beensuccessfully assigned. The EC1 backbone assignment then was used as afingerprint to find the resonance chemical shift of possible EC1-peptide bindingsites by titrating the peptide in solution. Titration using HAV6 (Ac-SHAVSSNH2)peptide and ADTC5 (Ac-CDTPPVC-NH2) into 15N-labeled-EC1 solutionhave been undertaken by two-dimensional NMR to resolve the binding site of theEC1-peptide complex by monitoring perturbations in the backbone amides. Ourstudy to investigate the detail mechanism and interaction sites has been done.Residue Ile-4 and Asp-103 of EC1 domain showed the most changes over otherresidues based on CSP value. These residues were further investigated its specificinteraction with the peptides. . We used human E-cadherin 1 domain X-raystructure from PDB as a protein model in docking. Peptide structures were drawnwith the 2D and 3D structure builder program. Computational docking was usedto search the high probability conformers to bind the protein residue. Bytransforming CSP value to docking study we could find that residue Ile-4 andAsp-103 showed distinct conformations with favorable binding modes, chemicalbonds involved and the best affinities with HAV6 and ADTC5 peptides.Furthermore, the result will be used as model to design small peptides that havehigher binding capability to the EC1 for improving drug delivery through theintestinal mucosa and the blood brain barrier.;;E-cadherin adalah protein ekstraseluler transmembran dan calciumdependentpada adhesi sel-sel. E-cadherin memiliki fungsi penting dalampembentukan penghubung protein adheren pada jembatan interselular sepertimukosa usus dan sawar darah otak (blood brain barrier, BBB). Peptida yangberasal dari sekuens lestari EC1 memiliki aktivitas yang berpotensi untukmemodulasi jembatan adheren di sawar darah otak. Peptida telah menunjukkankemampuan mereka untuk menghantarkan molekul obat di sawar darah otak danmengatasi penghalang biologis seperti: enzim metabolisme, tight junction danefflux pump yang mencegah transportasi obat dari sirkulasi sistemik ke otak.Dalam modulasi sawar darah otak, peptida menghambat interaksi cadherincadherin.Peptida selektif diperlukan untuk meningkatkan modulasi E-cadherin.Struktur EC1 domain digunakan dalam merancang peptida selektif untukmemodulasi E-cadherin. Dalam struktur tingkat atom, spektroskopi NMR cairadalah instrument yang sangat reliabel dalam mengelusidasi struktur, konformasidan dinamika. Dalam studi ini, kami telah berhasil menerapkan teknik NMR tigadimensi untuk menentukan residu EC1 yang berlabel isotop 1H, 13C, dan 15N.Sebanyak 90% asam amino dalam EC1 telah berhasil ditentukan. Hasil penentuanasam amino EC1 tersebut kemudian digunakan sebagai sidik jari untukmenemukan pergeseran resonansi kimia yang mungkin terjadi sebagai tandaadanya interaksi ikatan antara asam amino EC1 dengan molekul peptida. Metodetitrasi peptida HAV6 (Ac-SHAVSS-NH2) dan ADTC5 (Ac-CDTPPVC-NH2)telah digunakan untuk mengetahui situs ikatan asam amino EC1 spesifik denganpeptida. Hasilnya menunjukkan bahwa residu Ile-4 dan Asp-103 pada domainEC1 menunjukkan perubahan yang paling besar dibandingkan dengan residulainnya. Berdasarkan nilai CSP (Chemical Shift Perturbation), residu inidiinvestigasi lebih lanjut untuk melihat interaksinya dengan peptida. . Kamimenggunakan struktur domain E-cadherin 1 dari database PDB struktur kristaldifraksi sinar X sebagai model protein. Struktur peptida didesain menggunakanprogram pemodelan struktur 2D dan 3D. Komputasi docking digunakan untukmencari konformasi dengan probabilitas tertinggi dalam berikatan dengan residuprotein. Dengan mentransformasi nilai CSP ke dalam studi docking, residu Ile-4dan Asp-103 menunjukkan adanya perbedaan dalam konformasi dan ikatan kimiayang terlibat serta afinitas terbaik dengan peptida HAV6 dan ADTC5. Hasilpenelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai model untuk mendesain peptidakecil dengan kemampuan affinitas lebih tinggi dengan EC1 untuk meningkatkanpenghantaran obat melalui jalur mukosa usus dan sawar darah otak., E-cadherin adalah protein ekstraseluler transmembran dan calciumdependentpada adhesi sel-sel. E-cadherin memiliki fungsi penting dalampembentukan penghubung protein adheren pada jembatan interselular sepertimukosa usus dan sawar darah otak (blood brain barrier, BBB). Peptida yangberasal dari sekuens lestari EC1 memiliki aktivitas yang berpotensi untukmemodulasi jembatan adheren di sawar darah otak. Peptida telah menunjukkankemampuan mereka untuk menghantarkan molekul obat di sawar darah otak danmengatasi penghalang biologis seperti: enzim metabolisme, tight junction danefflux pump yang mencegah transportasi obat dari sirkulasi sistemik ke otak.Dalam modulasi sawar darah otak, peptida menghambat interaksi cadherincadherin.Peptida selektif diperlukan untuk meningkatkan modulasi E-cadherin.Struktur EC1 domain digunakan dalam merancang peptida selektif untukmemodulasi E-cadherin. Dalam struktur tingkat atom, spektroskopi NMR cairadalah instrument yang sangat reliabel dalam mengelusidasi struktur, konformasidan dinamika. Dalam studi ini, kami telah berhasil menerapkan teknik NMR tigadimensi untuk menentukan residu EC1 yang berlabel isotop 1H, 13C, dan 15N.Sebanyak 90% asam amino dalam EC1 telah berhasil ditentukan. Hasil penentuanasam amino EC1 tersebut kemudian digunakan sebagai sidik jari untukmenemukan pergeseran resonansi kimia yang mungkin terjadi sebagai tandaadanya interaksi ikatan antara asam amino EC1 dengan molekul peptida. Metodetitrasi peptida HAV6 (Ac-SHAVSS-NH2) dan ADTC5 (Ac-CDTPPVC-NH2)telah digunakan untuk mengetahui situs ikatan asam amino EC1 spesifik denganpeptida. Hasilnya menunjukkan bahwa residu Ile-4 dan Asp-103 pada domainEC1 menunjukkan perubahan yang paling besar dibandingkan dengan residulainnya. Berdasarkan nilai CSP (Chemical Shift Perturbation), residu inidiinvestigasi lebih lanjut untuk melihat interaksinya dengan peptida. . Kamimenggunakan struktur domain E-cadherin 1 dari database PDB struktur kristaldifraksi sinar X sebagai model protein. Struktur peptida didesain menggunakanprogram pemodelan struktur 2D dan 3D. Komputasi docking digunakan untukmencari konformasi dengan probabilitas tertinggi dalam berikatan dengan residuprotein. Dengan mentransformasi nilai CSP ke dalam studi docking, residu Ile-4dan Asp-103 menunjukkan adanya perbedaan dalam konformasi dan ikatan kimiayang terlibat serta afinitas terbaik dengan peptida HAV6 dan ADTC5. Hasilpenelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai model untuk mendesain peptidakecil dengan kemampuan affinitas lebih tinggi dengan EC1 untuk meningkatkanpenghantaran obat melalui jalur mukosa usus dan sawar darah otak.] |