Pada akhir tahun 20121. Simulasi Dinamika MolekulerSimulasi komputer dimana atom dan molekul berinteraksi selama periode waktu tertentu berdasarkan hukum fisika persamaan gerak newton yaitu F=m.a.Simulasi Monte CarloSimulasi perilaku sistem secara hukum fisika dan matematika dengan menggunakan metode pemberian input bilangan secara acak.2. Perangkat Lunak Pemodelan BiomolekulABALONG = Memodelkan biomolekul dengan metode kimia komputasi molekuler dinamik sehingga dalam perhitungan yang dilakukan untuk mengoptimasi sehingga dapat mengetahui sifat dan fungsi spesifik dari biomolekul sangat efisien. Dapat digunakan untuk merancang atau mendesain molekul sendiri. Dapat melakukan perhitungan untuk optimasi struktur yang telah dibuat. Visualisasi dengan grafis yang baik. Dapat digunakan untuk docking molekuler karena dapat melakukan simulasi biomolekul dengan senyawa lain berupa ligan ligan disekelilingnya. Kekurangan apliaksi ini yakni waktu simulasinya yang lama dan butuh sistem dengan kapasitas besar.3. A. Menggunakan mekanika molekuler karena perhitungan metode kimia komputasi mekanika molekuler merupakan perhitungan untuk molekul yang memiliki Mr besar seperti biomolekul yang cukup efisien dengan membutuhkan waktu yang lama karena metode ini didasarkan pada interaksi antar atom secara fisika menurut hukum newton F=m.a dengan mempelajari medan gaya yang timbul. Tidak seperti metode semiempiris dan ab initio yang keduanya menggunakan korelasi elektron untuk perhitungannya sehingga akan membutuhkan waktu yang lama dalam perhitungan terhadap senyawa yang tersusun dari atom atom yang banyak (makromolekul).B. Senyawa obat atau ligan dapat dioptimasi selain dengan mekanika molekuler yaitu dengan ab initio. Hal ini disebabkan karena ukuran molekul obat atau ligan cenderung lebih kecil (mikromolekul) apabila hanya untuk struktur teroptimasi. Namun jika untuk struktur atau interaksi dengan sistem biomolekul akan lebih baik digunakan dengan mekanika molekuler.4. A. Biomolekul banyak di dalam kehidupan manusia -> protein. Biomolekul -> hayati. Hayati -> air sebagai media -> sehingga lingkungannya air. Molekul air berperan sebagai pelarut atau solven dalam sistem biomolekul sehingga perlu diperhitungkan keberadaannya dalam simulasi. Jika tidak ada air maka hasil yang diperoleh akan tidak valid. 2 monosakarida bergabung dengan melepas 1 atom hidrogen dan 1 grup hidroksil (OH-) yang bergabung membentuk air. Air dapat memecah satu molekul disakarida protein.B. Air yang digambarkan secara molekul berarti air tersebut merupakan lingkungan dengan sistem berupa ligan + air. Air yang hanya sifatnya saja yang dimasukan berarti air sebagai guest (senyawa tamu) yang menggangu atau mempengaruhi sistem. Keberadaan air sangat berperan penting dan jika dibandingkan dengan hanya memasukan sifat molekul air maka hasil yang diperoleh akan berbeda walaupun perbedaannya tidak begitu besar. Dengan memasukan molekul air dalam simulasi akan diperoleh energi yang lebih rendah dibandingkan hanya dengan memasukan sifat airnya saja.

Pada pertengahan tahun 20131. Dalam pemodelan biomolekul, metode kimia komputasi yang digunakan sebagai pilihan utama adalah metode mekanika molekul, tidak dengan metode semiempiris maupun metode ab initio. Hal ini disebabkan karena metode mekanika molekul perhitungannya lebih sederhana sehingga dapat digunakan untuk menghitung atau memodelkan senyawa dengan massa molekul tinggi dengan cepat karena metode mekanika molekul menggunakan prinsip medan gaya yang dihasilkan antara atom 1 dengan atom yang lainnya. Sedangkan metode semiempiris dan metode ab initio keduanya menggunakan korelasi elektron dari atom atom penyusun suatu senyawa untuk memperhitungnya sehingga kedua metode tersebut kurang tepat apabila digunakan untuk perhitungan dalam memprediksi sifat sifat kimia senyawa yang memiliki massa molekul yang besar.2. Langkah peneliti pemodelan biomolekul untuk mendapatkan struktur protein yang akan dikaji :A. Mula mula terlebih dahulu mencari dari database pada protein data bank berupa file dari suatu protein yang akan diteliti yang berisikan urutan asam amino penyusun protein tersebut.B. Kemudian dari file tersebut dapat langsung diinputkan kedalam perangkat lunak pemodelan biomolekul, atau dapat juga digambarkan atau membuat strukturnya dengan memasukan satu persatu asam amino penyusun protein yang diteliti ke dalam perangkat lunak atau dari kedua langkah tersebut kemudian hasil dioptimasi dengan metode kimia komputasi mekanika molekul.3. Peneliti dapat menggunakan simulasi MD (molecular dynamics) untuk melakukan kajian dari sistem dinamis dari protein yang akan diteliti. Dengan simulasi MD, dapat disimulasikan pergerakan suatu biomolekul, selain itu MD juga dapat digunakan untuk mensimulasi interaksi antar biomlekul dengan molekul lainnya seperti mlekul pelarut sehingga dapat mengetahui sifat dan interaksi yang terjadi biomolekul tersebut di lingkungan aslinya seperti tubuh manusia. Kemudian dapat juga mengetahui sifat makroskopik suatu biomolekul dari sifat sifat atom penyusunnya.4. Masing masing protein dikode oleh asam asam amino tertentu yang memiliki sifat tertentu sehingga menghasilkan fungsi tertentu. Struktur Primer = Struktur yang terbentuk akibat adanya ikatan peptida yang menghubungkan residu asam amino satu dengan lainnya. Ikatan peptida tersebut berupa ikatan kovalen. Ikatan kovalen merupakan ikatan kimia yang kuat karena terjadi sharing elektron sehingga membentuk suatu kumpulan asam amino asam amino dengan struktur baru yang memiliki sifat dan fungsi yang tertentu. Struktur Sekunder = Struktur yang terbentuk akibat adanya ikatan antar mlekul (gabungan asam amino primer satu dengan lainnya) misalnya ikatan hidrogen dan ikatan sulfida dimana kedua ikatan tersebut memberikan sifat dan fungsi yang berbeda pada protein. Struktur Tersier = struktur yang terbentuk akibat kecenderungan untuk membentuk konformasi lipatan atau globular yang menghasilkan bentuk 3D. Dari bentuk 3D tersebut tiap tiap sisinya akan memiliki jenis jenis atom yang berbeda beda sehingga apabila bertemu dengan senyawa lain akan menghasilkan sifat dan f (x) yang berbeda pula.

Pada akhir tahun 20143. XRD dan NMR dalam komputasi pemodelan biomolekul penentuan struktur 3D protein.Dengan pemodelan biomolekul secara komputasi, tidak perlu melakukan eksperimen untuk menentukan struktur 3D dari suatu senyawa, dengan contoh protein hanya perlu melakukan simulasi molekul sehingga tidak memerlukan bahan kimia yang mahal atau berbahaya misalnya. Selain itu tidak semua struktur 3D protein dapat ditentukan dengan XRD dan NMR karena terkendala masalah preparasi sampel. Dengan metode komputasi dapat memodelkan struktur 3D untuk seluruh jenis protein yang didukung dengan tampilan visualisasi yang baik dan dapat jika diasumsikan interaksi yang dimodelkan.

Pada akhir tahun 20123. B. Senyawa obat (ligan) struktur optimasi dengan MM atau metode yang lebih detail.Senyawa obat dapat ditentukan struktur teroptimasinya menggunakan metode yang lebih teliti yaitu mekanika kuantum, bukan mekanika molekul. Hal tersebut dikarenakan mekanika kuantum mampu menghitung secara teliti sisi aktif dari suatu sistem kimia contohnya senyawa obat yang berperan sebagai ligan. Sedangkan mekanika molekul digunakan untuk menghitung suatu sistem kimia yang jumlahnya besar dan tidak mengalami perubahan terlalu besar yaitu protein yang berperan sebagai reseptor dalam proses interaksi obat dengan reseptor (docking).

Tidak beraturan LBDD (ligand Based Drug Design) Reseptor tidak diketahui Mekanisme kerja obat telah diketahui atau belum Ligan dan aktivitas tidak diketahuiMemanfaatkan into sifat fisika kimia senyawa aktif sebagai landasan mendesain senyawa baru. Metode farmakofor (fitur elektronik untuk menjamin interaksi supramolekul yang optimal dengan struktur target yang spesifik).

SBDD ( Structure Based Drug Design) Struktur reseptor diketahui Mekanisme diketahui Interaksi dan kontribusi dalam ikatan diketahui Ligan dan aktivasi telah diketahui atau belumBerdasar ligan yang sudah diketahui dan desain obat yang berbasis struktur.