ABSTRAK

DAMPAK LOGAM BERAT KOBALT DAN MERKURI TERHADAP PROTEIN PADA KEJADIAN DIABETES MELITUS: KAJIAN IN SILICO

Nabila Rahman

Diabetes melitus merupakan penyakit kompleks dengan keadaan dimana kadar glukosa plasma di atas normal. Penyakit ini dimanifestasikan pada jalur seluler yang berbeda-beda yaitu sekresi insulin, resistensi insulin, dan penyerapan karbohidrat. Kobalt dan merkuri merupakan logam yang berpotensi memiliki peran dalam kejadian diabetes melitus. Disebutkan bahwa logam berat meningkatkan gangguan dari pembentukan sel di pulau-pulau Langerhans yang pada akhirnya terjadi resistensi insulin. Namun, untuk mekanismenya masih belum diketahui. Terdapat beberapa molekul protein yang keberadaannya berpengaruh besar pada kejadian diabetes melitus antara lain adenosine monophosphate protein kinase (AMPK), glutamine fructose-6-phosphate amidotransferase (GFAT), protein tyrosine phosphatases (PTP) dan tyrosine kinase insulin receptor. Afinitas pengikatan ion logam berat dengan AMPK terjadi pada sisi alosterik Cystein B sintase (CBS) menjadi domain tempat terikatnya residu asam amino hasil interaksi. Enzim GFAT dengan ion logam berat terjadi pada binding site dari GFAT terletak pada domain N-terminal. Interaksi antara PTP dengan ion logam pada active site yang terletak di dekat domain N-terminal yang berikatan yang menunjukkan sistein sebagai anion thiolate dan akan terinaktivasi apabila mengalami oksidasi. Tyrosine kinase insulin receptor dengan ion logam berat terjadi pada active site yang terletak di dekat domain C-terminal yang berikatan yang menunjukkan tyrosine yang bergerak menuju lingkaran aktivasi IRK.

Kata-kata kunci: diabetes melitus, logam berat, protein, penambatan molekuler

ABSTRACT

THE IMPACT OF HEAVY METALS (COBALT AND MERCURY) EXPOSURES ON DIABETES MELLITUS OCCURENCES PROTEIN: AN IN SILICO STUDY

Nabila Rahman

Diabetes mellitus is a complicated disease characterized by elevated plasma glucose levels. Multiple cellular pathways, including insulin secretion, insulin resistance, and carbohydrate absorption, were affected by this condition. Cobalt and mercury are metals that contribute to the development of diabetes mellitus. It implies that heavy metals can enhance the cellular process in islet cells and influence pancreatic cell B, resulting in insulin resistance. Despite the mechanisms remain unknown. Adenosine monophosphate protein kinase (AMPK), glutamine fructose-6-phosphatase transferase (GFAT), protein tyrosine phosphatases (PTP), and tyrosine kinase insulin receptor, influence the development of diabetes mellitus. Each protein molecule has its own mechanism for binding metal ions. Whereas AMPK binding ion affinity occurred at the cystein b sintase allosteric site, which became the amino acid residue-binding domain. The GFAT active site is located on the N-terminal domain, which binds to amino acid residues. PTP can bind the metal ion on its active site, which is located close to the N-terminal domains; it then appears as anion thiolate and is rendered inactive when oxidized. The insulin receptor tyrosine kinase is performing the binding process on its active site, which is located at the C-terminal domains, as tyrosine moves into the activation IRK loop.

Keywords: diabetes mellitus, heavy metals, proteins, molecular docking