Isolasi Protein dari Venom Ular Calloselasma rhodostoma (Kuhl, 1824) Menggunakan Metode Ultrafiltrasi dan Potensinya Sebagai Inhibitor Butyrylcholinesterase pada Penyakit Alzheimer

Itsar Auliya, Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si.

2024 | Tesis | S2 Biologi

Alzheimer merupakan salah satu penyakit neurodegenerative yang banyak menyerang orang lanjut usia. Penyakit ini muncul karena adanya penurunan level acetylcholine (ACh) yang merupakan salah satu neurotransmitter, sehingga terjadi gangguan pada proses transimisi sinyal di otak. Saat ini pengobatan AD dilakukan dengan menghambat aktivitas enzim cholinesterase yang bertanggung jawab atas regulasi ACh, salah satunya adalah Butyrylcholinesterase (BChE). Venom sendiri memiliki komponen bioaktif seperti karbohidrat, asam karboksil, dan lipid. Namun, komponen yang paling mendominasi adalah protein dan peptida. Calloselasma rhodostoma termasuk ke dalam famili Viperidae yang banyak ditemukan di negara Asia Tenggara. Komponen bioaktif yang terkandung di dalam venom ular sering dimanfaatkan oleh masyarakat lokal sebagai antivenom. Hal ini membuktikan bahwa komponen bioaktif venom ular dapat dimanfaatkan sebagai suatu pengobatan alternatif untuk suatu penyakit. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi peptida alami yang terkandung dalam venom ular C.rhodostoma sebagai inhibitor BChE. Sampel venom yang telah di koleksi dari ular C.rhodostoma dilakukan isolasi protein dengan menggunakan metode ultrafiltrasi. Hasil isolasi protein kemudian dilakukan SDS-PAGE. Selanjutnya, sampel venom di digesti dengan menggunakan enzim Tripsin dan diidentifikasi kelompok protein yang terkandung di dalamnya dengan menggunakan LC-HRMS. Hasil analisis LC-HRMS dan SDS-PAGE menunjukkan bahwa venom yang diujikan pada penelitian ini terkandung kelompok protein seperti LAAOs, SVMPs, PLA2s, SVSPs, CTLs, dan thrombin-like enzymes. Berdasarkan uji in-vitro, crude venom dari ular C.rhodostoma memiliki aktivitas untuk menginhibisi aktivitas BChE sebesar 43,75%. Uji in-silico menunjukkan sekuens peptida dari crude venom ular tanah Jawa menginhibisi BChE secara non-kompetitif.

Alzheimer Disease (AD) is one of the neurodegenerative diseases that usually appear in old people and can be contributing in aging as well. This disease caused by the decreasing level of Acetylcholine (ACh) in the brain, this will disturb the neurotransmission process in the brain. AD treatments nowadays are focused on inhibit cholinesterase (ChE) enzymes that has the responsibility to regulate ACh levels, one of them is Butyrylcholinesterase (BChE). Venom primarily composed of bioactive compounds, including carbohydrates, carboxylic acids, and lipids. However, the predominant components are proteins and peptides. Calloselasma rhodostoma, a member of the Viperidae family, is commonly found in Southeast Asia countries. Local communities harness the bioactive compounds within the snake's venom, utilizing it as an antivenom, demonstrating the potential of snake venom's bioactive compounds as alternative medicines for various ailments. The primary objective of this study is to see the potential of natural peptides present in the venom of C.rhodostoma as BChE inhibitor. The snake's venom was freeze-dried and subjected to filtration using ultrafiltration devices. The resulting filtrate and residues, in addition to the crude venom, were subsequently analyzed using SDS-PAGE. The samples then digested using Trypsin and analyzed using LC-HRMS. According to the LC-HRMS and SDS-page analysis, the group of proteins found in C.rhodostoma snake's venom are LAAOs, SVMPs, PLA2s, SVSPs, CTLs, and thrombin-like enzymes. The in-vitro analysis shows that crude venom has the potential to inhibit BChE activity as much as 43,75%. In-silico analysis helps to determine the interaction between the ligand and the BChE receptor. The natural peptides within the crude venom inhibits BChE activity as a non-competitive inhibitor.

Kata Kunci : Alzheimer, Butyrylcholinesterase, Calloselasma rhodostoma, Venom, Protein, Peptida Alami