Integrative Computational Analysis Predicts Bioactive Compounds of Caulerpa lentillifera as PDK1 Inhibitors in Anti-Senescent Activity

Nadya Ainun Nissa, Dr.Sci. apt. Rohmad Yudi Utomo, M.Si.

2026 | Skripsi | FARMASI

Senesens seluler merupakan kontributor utama dalam proses penuaan melalui disregulasi jalur pensinyalan intraseluler, termasuk jalur yang dikendalikan oleh PDK1. Saat ini, senyawa inhibitor PDK1 yang berasal dari Caulerpa lentillifera belum dieksplorasi secara luas. Penelitian ini bertujuan untuk mengisi kesenjangan tersebut dan mengidentifikasi senyawa baru yang dapat memitigasi proses penuaan akibat senesens secara aman. Untuk mencapai tujuan tersebut, penelitian ini menerapkan metodologi in silico guna mengevaluasi senyawa bioaktif dari anggur laut sebagai kandidat inhibitor PDK1. Senyawa bioaktif yang terdata terlebih dahulu disaring berdasarkan parameter sifat mirip obat menggunakan perangkat lunak DataWarrior. Pendekatan machine learning dengan KNIME-RDKit dilatih menggunakan arsitektur model RF, MLP, dan SVM. Molecular docking dieksekusi menggunakan MOE melalui protokol reseptor kaku yang divalidasi lewat redocking Staurosporine. Senyawa dengan peringkat teratas menjalani prediksi ADMET via pkCSM. Dari total 275 senyawa yang disaring, sebanyak 77,46?rhasil memenuhi Kriteria Lipinski, dan model RF berhasil menyaring dataset menjadi 32.39% kandidat aktif dari berbagai golongan fitokimia, termasuk terpenoid, alkaloid, dan peptida. Simulasi penambatan molekuler berhasil menargetkan ATP-binding pocket dan mengidentifikasi PubChem CID 10388222, 38361380, dan 688827 sebagai kandidat unggulan dengan skor penambatan terendah sebesar -7,5167 kcal/mol. Didukung oleh profil farmakokinetik dan keamanan yang terbatas dari ketiga kandidat teratas, penelitian ini menyimpulkan bahwa CID 10388222 sebagai kandidat superior yang menunjukkan mode pengikatan Inhibitor Kinase Tipe-I, namun terbatas oleh profil ADMET-nya dibandingkan dengan kandidat lain.

Cellular senescence mainly contributes to aging through dysregulation of intracellular signaling pathways, including those controlled by PDK1. The inhibitors of PDK1 derived from Caulerpa lentillifera have not been widely investigated. This research aims to address the gap and PREDICTS novel compounds that can safely mitigate senescent-induced aging.

This study presents in silico methodology to evaluate bioactive compounds of sea grapes as candidate PDK1 inhibitors with potential anti-senescence activity. The reported bioactives were filtered for drug-likeness in DataWarrior. Machine learning utilizing KNIME-RDKit was trained across RF, MLP, and SVM models. Molecular docking was executed in MOE using rigid receptor protocol validated by redocking Staurosporine. Top-ranked compounds underwent ADMET prediction via pkCSM to evaluate their pharmacological and safety profiles.

Out of 275 compounds screened, 77.46% met Lipinski’s criteria, and the RF model filtered the dataset into 32.39?tive candidates across diverse phytochemical classes, including terpenoids, alkaloids, and peptides. Molecular docking targeting the ATP-binding pocket identified PubChem CID 10388222, 38361380, and 688827 as the superior candidates with the lowest docking score of -7.5167 kcal/mol. With constrained pharmacokinetic and safety profiles across the top three candidates, this study concludes that CID 10388222 as superior candidate that highly shows Type-I Kinase Inhibitor binding mode, but limited by its ADMET profile compared to other candidates.

Kata Kunci : Caulerpa lentillifera, Cellular Senescence, Molecular Docking, PDK1