Reference :
- 건국대학교 약리학 강의 / 첨단바이오공학부 홍권호 교수님
[2주차]
1. 약리학 개요 (Pharmacokinetics & Pharmacodynamics)
- Pharmacokinetics (PK, 약물 동태학)
→ 약물이 몸에서 흡수(Absorption), 분포(Distribution), 대사(Metabolism), 배설(Excretion)되는 과정 연구 - Pharmacodynamics (PD, 약물 작용 기전)
→ 약물이 생체에 작용하여 효과를 나타내는 과정 연구
📌 PK의 4가지 핵심 과정 (ADME)
- Absorption (흡수) : 약물이 투여 부위에서 혈류로 들어가는 과정
- Distribution (분포) : 혈액을 통해 약물이 전신 조직으로 이동하는 과정
- Metabolism (대사) : 간과 같은 기관에서 약물이 변환되는 과정
- Excretion (배설) : 신장이나 간을 통해 약물이 배출되는 과정
2. 약물 흡수 (Absorption)
📍 약물의 투여 경로와 특징
투여 경로 특징
경구 투여 (PO, Oral) | 위장관을 통해 흡수, First-pass 효과 있음 |
정맥 주사 (IV, Intravenous) | 직접 혈류로 전달, 빠른 효과, First-pass 없음 |
근육 주사 (IM, Intramuscular) | 근육 내 흡수, 지속적인 작용 |
피하 주사 (SC, Subcutaneous) | 피하 조직에서 천천히 흡수 |
경피 투여 (Topical, Transdermal) | 피부를 통해 흡수, 지속적 효과 |
흡입 (Inhalation) | 폐포에서 흡수, 빠른 작용 |
직장 투여 (PR, Rectal) | 일부 First-pass 효과 회피 가능 |
📍 경구 투여 시 중요한 개념
- First-pass effect (초회 통과 효과)
- 경구 투여된 약물이 간을 통과하면서 대사되어 효능이 감소하는 현상
- 예: 페니실린 G, 니트로글리세린 → 주사제(IV)로 투여 필요
- 위장관 흡수에 영향을 주는 요인
- 위 pH: 약물의 용해도 및 이온화 상태 결정
- 약산성 약물(WA): 위에서 흡수 (ex. 아스피린)
- 약염기성 약물(WB): 소장에서 흡수 (ex. 모르핀)
- 장 운동성: 장 운동이 빨라지면 흡수 ↓ (설사 시 흡수 저하)
- 음식물 존재 여부: 음식과 함께 복용 시 흡수 속도 변화 가능
- 위 pH: 약물의 용해도 및 이온화 상태 결정
- Henderson-Hasselbalch 방정식
- 약물의 흡수는 비이온화된(non-ionized) 형태일 때 더 잘 흡수됨
- pKa와 위장관 pH 비교하여 약물의 이온화 상태 분석
3. 약물의 세포막 통과 메커니즘
📍 흡수 방식
흡수 방식 특징
단순 확산 (Simple Diffusion) | 농도 기울기에 따라 이동, 지용성 약물이 세포막을 직접 통과 |
촉진 확산 (Facilitated Diffusion) | 단백질 운반체 필요, ATP 소비 없음, 포화 가능 |
능동 수송 (Active Transport) | ATP 소비, 저농도 → 고농도로 이동, 특정 수송체 필요 |
소포 수송 (Endocytosis, Exocytosis) | 매우 큰 분자(예: 단백질, 항체) 흡수 가능 |
- 리피드 바이레이어(lipid bilayer) 통과 조건
- 작고 지용성이 높을수록 확산 잘됨
- **전하(Charge)**를 띄지 않을수록 확산 잘됨 (Non-polar, Non-ionized 형태)
- 트랜스포터 단백질이 있는 경우 수송 가능
4. 약물 대사와 배설
📍 대사(Metabolism, Biotransformation)
- 1상 반응 (Phase 1)
- 산화(Oxidation), 환원(Reduction), 가수분해(Hydrolysis)
- CYP450 효소 관여 → 약물 활성화 또는 비활성화
- 예: 프로드럭(Prodrug) 대사 (ex. 코데인 → 모르핀)
- 2상 반응 (Phase 2)
- 약물에 포합반응(Conjugation) 발생 → 배설 용이
- Glucuronidation, Sulfation, Acetylation 등
📍 배설(Excretion)
- 주 배설 경로: 신장(소변), 간(담즙), 폐(호흡), 땀, 타액
- 신장 배설 과정
- 사구체 여과 (Glomerular Filtration)
- 세뇨관 재흡수 (Tubular Reabsorption)
- 세뇨관 분비 (Tubular Secretion)
- pH가 약물 배설에 미치는 영향
- 약산성 약물(예: 아스피린) → 알칼리성 소변에서 배설 증가
- 약염기성 약물(예: 암페타민) → 산성 소변에서 배설 증가
- 약물 과다복용 시 소변 pH 조절하여 배설 촉진 가능
5. 추가적인 개념
📍 약물 동력학 (Pharmacokinetic Parameters)
- 생체이용률 (Bioavailability, F)
- 혈류에 도달하는 실제 약물의 비율 (IV = 100%)
- 분포 용적 (Volume of Distribution, Vd)
- 약물이 혈액 vs 조직 어디에 주로 분포하는지 나타내는 값
- 청소율 (Clearance, CL)
- 약물이 혈장에서 제거되는 속도
- 반감기 (Half-life, t½)
- 혈중 약물 농도가 50%로 감소하는 시간
✏️ 필기 정리 (핵심 요약)
- 약물의 흡수는 경로와 pH에 따라 달라짐
- First-pass effect로 인해 간에서 대사되는 약물은 IV 투여 선호
- 약물의 흡수율은 지용성(lipid solubility)과 분자 크기에 영향 받음
- Henderson-Hasselbalch 방정식 활용하여 이온화 여부 판단 가능
- 약물 대사는 1상(CYP450)과 2상(포합반응)으로 진행
- 신장 배설 시 소변 pH 조절로 배설 속도 변화 가능
- 약물 반감기(t½)와 청소율(Clearance)를 통해 투여 간격 결정 가능
[3주차]
약물이 우리 몸에서 어떻게 흡수되고 분포되며 💊, 대사되고 배출되는지 🚀, 그 과정을 다루는 게 바로 **PK (Pharmacokinetics, 약동학)**야! 🩺
PK에 영향을 주는 요소들 🌟
- 흡수 (Absorption) 🏃♂️💨: 약물이 얼마나 빨리, 얼마나 많이 몸에 들어오는지!
- 분포 (Distribution) 🚚: 약물이 혈류를 타고 타겟 장기까지 얼마나 잘 퍼지는지!
- 대사 (Metabolism) 🔥: 간에서 약물이 변형되는 과정!
- 배출 (Excretion) 🚽: 최종적으로 몸 밖으로 빠져나가는 과정!
약물의 흡수 (Absorption) 🌊
약을 먹으면 바로 효과가 나는 게 아니지? ⏳
왜냐하면 약이 흡수되어 혈류를 타고 온몸으로 퍼지기까지 시간이 걸리거든!
- 위에서 흡수되는 약 🍽️ → 산성 환경에서 잘 녹는 Weak Acid 계열 (예: 아스피린)
- 장(소장)에서 흡수되는 약 🏃 → 대부분의 약물이 여기를 통해 흡수됨!
- 흡수 방식
- 패시브 트랜스포트 🏊: 에너지 없이 고농도 → 저농도로 이동
- 능동 수송 (Active Transport) 🚛: 에너지를 써서 특정 단백질을 통해 이동
- 엔도사이토시스 (Endocytosis) 🦠: 큰 약물 분자가 세포로 직접 들어가는 방식
약물의 분포 (Distribution) 🌍
약물이 혈류를 타고 퍼지는 과정을 의미해! 🩸
- 혈류량이 많은 장기 💨: 뇌 🧠, 간 🏥, 신장 🦾 → 약물이 먼저 도착함
- 혈류량이 적은 장기 🐢: 지방 조직 🏋️, 근육 💪 → 약물이 늦게 도착
💡 혈액-뇌 장벽 (BBB, Blood Brain Barrier) 🧠🚧
뇌는 보호를 위해 특수한 장벽이 있어!
- 지용성 (Hydrophobic) 💛 + 작은 분자만 통과 가능!
- 포도당 (Glucose 🍚), 니코틴 (Nicotine 🚬), 마약 (Opioids 💤) 등만 BBB 통과 가능!
- 도파민은 통과 못해 → L-DOPA 같은 전구체 형태로 투여해야 해 🏥
약물의 대사 (Metabolism) 🔥
약물은 간에서 주로 대사돼!
- 1상 대사 (Phase 1) 🧪: 약물이 간에서 변형 (산화, 환원, 가수분해)
- 2상 대사 (Phase 2) 🔄: 더 수용성 형태로 변해서 몸 밖으로 나가기 쉬운 상태로 만듦
💡 퍼스트 패스 효과 (First-pass effect) 🚧
- 경구 복용한 약물이 간에서 대부분 대사된 후 혈류로 들어감!
- 그래서 일부 약물은 정맥 주사 (IV) 💉로 바로 투여하기도 해!
약물의 배출 (Excretion) 🚽
약물은 보통 신장 (Kidney) 🦾과 담즙 (Bile) 🥤을 통해 배출돼!
- 소변 💦으로 나가려면 물에 잘 녹아야 함
- 대변 💩으로 나가려면 지용성이 강해야 함
- 호흡 🚶♂️으로 배출되는 약물도 있음! (예: 마취제 😴)
바이오어베일러빌리티 (Bioavailability, 생체이용률) 📈
약물이 얼마나 많이 혈류에 도달하는지를 나타내는 지표!
- IV (정맥 주사) 💉 = 100%
- PO (경구 투여) 💊 = 간에서 대사되면서 감소 😢
- 흡수가 좋을수록 Bioavailability ↑ 🚀
요약 정리 📝
- 흡수: 약물이 몸속으로 들어오는 과정 💊
- 분포: 약물이 혈류를 타고 퍼지는 과정 🩸
- 대사: 간에서 약물이 변화하는 과정 🔥
- 배출: 신장·담즙을 통해 몸 밖으로 나가는 과정 🚽
💡 PK를 잘 이해하면, 약물의 효과를 최적화하고 부작용을 최소화할 수 있어! 🌟
[4주차]
🌟 1. 약물의 운반 (Distribution)
🚛 1-1. 약물 운반과 디스뷰션
- 약물은 다양한 경로로 운반되며, 혈액순환을 이용하는 경우가 많음 🩸
- 혈관 내 약물은 여러 형태로 존재하며, 이 중 디스뷰션(분포) 형태가 핵심! 🔍
- 디스뷰션은 약물 특성에 따라 달라지고, 혈중 농도에 영향을 줌
- 👉 안정성과 효능에도 영향을 주기 때문에 정해진 형태로 투여하는 게 중요해요 💡
🧪 1-2. 디스뷰션 요인과 구조
- 디스뷰션에 영향을 주는 요소들:
- 약물의 종류, 형태, 용량
- 체내 이동의 용이성
- (중요💥) 약물이 체내에서 잘 이동하려면 용해성이 좋아야 함
- 디스뷰션 요소는 약물의 물리적 특성에 따라 달라짐
🌀 1-3. 디스뷰션 형태의 영향
- 디스뷰션 형태가 좋으면 👉 약물 운반 능력과 작용 효과가 상승⬆️
- 반대로, 디스뷰션이 나쁘면 👉 약물 작용이 약하거나 느릴 수 있음 🐢
- (중요💥) 혈관순환 시 약물의 분포 형태에 따라 투여량도 달라짐
🧬 2. 약물 흡수 (Absorption)
💥 2-1. 약물 작용 기전
- 약물은 체내 흡수 시 시간이 걸림⏳, 디스뷰션이 낮으면 작용이 느려짐
- 디스뷰션이 좋아지면 👉 작용 지속 시간 증가 ⏰
- 약물이 특정 조직에 오래 머무는 이유는 👉 결합 단백질 때문!
- (중요💥) 혈중 약물 농도와 혈관 수축 정도가 작용에 큰 영향🔥
🚽 2-2. 약물 이체계 (Excretion)
- 체외 배출 경로:
- 소변, 담즙, 땀, 침, 호흡기 등 🧻
- 예) 마취약은 폐를 통해 기화, 빌리루빈은 변과 함께 배출 💨
🧼 2-3. 신장과 약물 흡수
- 신장은 동맥, 정맥, 모세혈관으로 구성됨
- 모세혈관 종류:
- 페네스트레이트, 컨티뉴어스, 쿠프다이트 💡
- 신장에서 소변으로 배출되며, 신장의 구조에 따라 달라짐
🩸 3. 약물 재흡수
🧃 3-1. 혈관 내 흡수
- 소장 운동으로 혈관 내 흡수 시작!
- 포도상구체, 베이스먼트 멤브레인을 통과하여 흡수됨
- (중요💥) 혈류가 빠르면 흡수율 증가!
👉 이를 GFR (사구체 여과율) 이라고 함 🧪
🧫 3-2. 튜블리와 시크리션
- 튜블리 시크리션은 방광술구개에서 발생
- 작은 분자: 수동 재흡수
- 큰 분자: 능동 수송 (active transport) 🛤️
- 혈관 내 농도가 높으면 약물이 밖으로 빠질 수도 있음 ⚠️
🔄 3-3. 재흡수 과정
- 재흡수는 혈관과 맞닿은 부위에서 진행됨
- 대부분 혈관 외로 빠지는 것은 좋지 않음 🙅♀️
- 이 과정을 리어설프로션이라고 부름 💧
🚪 4. 약물의 배출 (Excretion)
🌊 4-1. 약물 배출 과정
- 익스크립션: 체외로 나가는 과정
- 약물은 소변으로 배출되며, 일부는 다시 혈관으로 들어갈 수 있음 ⚠️
- 약물은 간에서 분해된 뒤 작동 형태로 변함
- 혈관 내 약물이 많으면 👉 포이스닝(중독) 위험 😵💫
☢️ 4-2. 포이스닝 문제
- 포이스닝: 약물이 혈관에 너무 오래 존재하여 작용이 과도해짐
- 간이 일부 약물을 분해하지만, 일부는 타겟 세포에 작용함
- (중요💥) 소변 pH 조절로 배출을 촉진할 수 있음!
- 약물의 PK 값이 5~8일 때 작용이 가장 좋음 📈
💊 4-3. 약물 상호작용
- 약물끼리 상호작용하여 배출에 영향
- 예) 아스피린 + 프로페네시드 → 배출 속도 변화 ⚠️
- 복용 시 약물 간 상호작용을 꼭 고려해야 함 🙏
💊 5. 약물의 분해와 체내 제거
🧼 5-1. 약물의 클리어런스(Clearance) 이해
- 클리어런스는 약물이 혈장에서 제거되는 속도를 말해요! ⏱️
- 플라즈마 농도를 기준으로 하며, 시간당 완전히 제거되는 약물의 양을 의미해요.
- 💡 '클'이라는 단어로 표현하고, 일리미네이션(Elimination) 도 함께 포함됨!
- 일리미네이션 = 몸에서 완전 제거되는 것 🙅♀️
- 클리어런스는 대사(Metabolism) + 배설(Excretion) 을 포함하며, 주로 간에서 일어나요! 🍖
📊 5-2. 클리어런스의 다양한 표현
- 클리어런스는 분포용적(Volume of Distribution) & 반감기(Half-life) 로도 표현 가능해요 📈
- 약물이 혈관 내에서 빠져나가는 시간과 관련 있음 ⏳
- ❗ 반감기가 길수록 → 약물이 오래 남음 → 클리어런스는 느려짐
- ⛔ 반감기 ⬆️ → 클리어런스 ⬇️ (반비례 관계!)
⚙️ 5-3. 효소작용과 클리어런스
- 퍼스트 오더(F.O): 약물이 많아질수록 클리어런스도 ⬆️ 증가! 📈
- 제로 오더(Z.O): 약물 양이 늘어나도 클리어런스는 일정해요 😶🌫️
- 💡 퍼스트 오더는 농도 의존적, 제로 오더는 농도 무관
- 효소 작용에 의해 일정량만 처리되므로 Z.O에서는 클리어런스 일정!
🧪 6. 약물의 작용과 분해
⚡ 6-1. 작용 & 분해 속도
- 약물의 종류에 따라 작용 시간과 분해 속도가 다름 😮
- 반감기(Half-life), 제로 오더(Z.O) 개념 중요!
- 약물 농도가 높아지면 보통 분해 속도는 빨라짐 💨
- 제로 오더에서는 농도 상관없이 일정한 속도로 분해됨 🧘
🍷 6-2. 약물 섭취 시 주의점
- 약물 복용 시 분해 속도를 고려해야 해요! 🧠
- 예: 에탄올(알코올) → Z.O 반응! 중독 위험 주의 ⚠️
- 약물의 섭취량과 분해 속도는 체내 반응에 큰 영향을 줌!
- Z.O는 속도가 일정하므로 섭취량 조절이 핵심 ✨
⏲️ 6-3. 작용 지속 시간 & 클리어런스
- 약물의 작용 시간 = 분해 속도에 따라 결정
- 퍼스트 오더 카이네틱스: 일정한 분해 비율 유지! 📉
- 클리어런스가 빠를수록 작용 시간은 짧아짐 💫
- 약물 종류에 따라 클리어런스 속도가 다름!
🧬 7. 약물의 분해 메커니즘과 분석
🌊 7-1. 분해 메커니즘
- 대부분 약물은 **하이드로필릭(친수성)**으로 전환돼요 💧
- 친수성 물질은 소변으로 잘 배출됨 🚽
- 이 과정은 효소 작용에 의해 진행됨 🧬
- 세포 리셉터에 붙어 약물이 분해되는 과정도 포함됨
🎯 7-2. 타겟팅 기전
- 약물 개발 시 타겟팅 + 분해 기전 함께 고려해야 해요 🔍
- 리셉터에 붙지 못하게 하거나, 유사 화합물로 분해 막기 가능!
- 💡 분해 기전을 알면 ➡️ 효능↑, 부작용↓
🔄 7-3. 분해 단계
- Phase I & Phase II 리액션으로 구성됨!
- 두 단계 모두 약물을 더 친수성으로 만듦 💧
- Phase II에서는 약물에 기능기(그룹)가 붙음 🧪
- ✅ 효소 작용을 알면 약물의 성능과 안정성 예측 가능!
🏥 8. 간과 장에서의 약물 분해
🍖 8-1. 간의 역할
- 약물이 혈액에서 소변으로 이동할 때 간이 핵심 역할!
- 컨쥬게이션(conjugation): 소변에 잘 녹게 해줌 💦
- 간은 소변에 머무는 약물의 시간을 조절함
- ❗ 간은 약물 분해에서 가장 중요한 장기 중 하나!
🧠 8-2. 간의 기능
- 간세포는 다핵세포로 다양한 분해 작용 수행 🧫
- 퍼스트 패스 이펙트: 간을 처음 통과하며 분해됨 🔁
- 하이드로필릭 약물은 간에서 흡수 → 심장 → 소변으로 배출 ♻️
- 혈관에 오래 남기 때문에 소변으로 잘 배출됨
🌀 8-3. 장과 간의 연계 작용
- 장에서도 약물 분해 가능!
- 간 ⇄ 장 사이의 순환 과정이 존재해요 🔄
- 장에서 간으로, 간에서 장으로 이동하면서 분해 또는 재흡수 가능!
- 결국 이 과정을 거쳐 소변으로 배출됨 🚽
🌟 9. 옥시데이션 (Oxidation)
🧪 9-1. 옥시데이션과 그 종류
- 옥시데이션은 특정 효소에 의해 일어나는 산화 반응이에요 🔥
- (중요!) 세포 내에서는 주로 **'비보솜'**에서 일어남 🧫
- 이 반응은 **‘옥시데이션 옥시데이즈’**라는 효소들이 담당해요 👨🔬
- 산화는 전자 전달 시스템과 비슷한 방식으로 작동해요 ⚡
- 대표적으로 사용되는 화학 물질로는 **‘바다황’**과 **‘그린란드’**가 있어요 🌊❄️
⚙️ 9-2. 옥시데이션의 효소와 작용
- 사용되는 효소: 포빅 옥시데이즈 🧬
- (중요!) 이 효소는 전자전달계처럼 작동하며,
- 라프-알
- 사이트토크롬
두 가지로 구성돼 있어요 🧯
- '옥시데이션 옥시데이즈' 계열에 속하는 효소예요
- 주로 핵막 앞에 위치한 노마드에서 일어나며,
- 이건 마이크로소멀 리스크 펑션 옥시데이스 효소에 의해 일어나요 🧫
🔬 9-3. 옥시데이션의 증거
- 세포 내에서 마이크로소멀 리스크 펑션 옥시데이스의 존재가 확인됨 ✅
- 이 효소는 노마드와 연결된 세포막에서 작동함
- 작용 시 서브체인트와 코팩터 필요함 ⚙️
- 결과적으로 폴라레티라는 물질을 만들어 약물의 극성을 증가시켜요 🌟
- 때로는 미토콘드리아에서도 일어나며, 이때 에스피레트와 그린란드가 쓰여요 🧃❄️
🧬 10. 사이토크롬시스와 유전자 역할
⚡ 10-1. 사이토크롬시스와 플라빈의 상호작용
- FMN (플라빈 모노뉴클레오타이드)
- FAD (플라빈 아데닌 다이뉴클레오타이드)
와 연관 있음 🧪 - (중요!) 사이토크롬 p4PT는 **힘(Heme)**을 가진 효소예요 💥
- 아연 같은 금속 이온을 통해 산소와 결합할 수 있어요 ⚙️
🧬 10-2. 사이토크롬 p4PT의 다양성
- 총 18개 패밀리, 43개 서브패밀리, 43개 유전자 보유
- 약물 종류에 따라 발현되는 p4PT도 달라져요 🔄
- (중요!) 약물에 따라 **서브스웨이트(기질)**가 바뀜 💊
🧍♂️ 10-3. 사이토크롬시스와 인종 차이
- 사이토크롬시스 효소의 작용은 인종에 따라 차이 있어요
- (중요!) 백인과 아시안 간에 약물 반응 차이 존재 🧑🏻🧑🏼
- **바비튜레이트(Barbiturate)**는 사이토크롬시스를 **유도(Induction)**함 🧨
- 아시안이 백인보다 더 민감하게 반응할 수 있음
🧠 11. 신경계 약물과 옥시데이션
🧯 11-1. 약물 대사와 효소
- 약물이 잘 작용하지 않을 땐 **작용 억제제(Inhibitor)**를 통해 조절할 수 있어요 🚫
- (중요!) 박테리아의 CYP51뿐 아니라, 사람의 CYP3A4도 억제 가능
- 혈압약 복용 시 자몽 주스 금지! → CYP3A4 억제함 🍊🚫
- CYP3A4는 아세트아미노펜, 월푸린 같은 신경계 약물 대사에 관여 🧠
⚡ 11-2. 옥시데이션 과정
- 전자전달계처럼 진행 ⚡
- 1단계: 전자전달효소 활성
- 2단계: 산소 결합으로 화학적 변화
- 관련 효소:
- 아로모틱 윙엠
- 알코올 디하이드로지네이즈 (ADH)
- 플라빈 컨테이닝 모노옥시게네이즈 (FMO)
- 간, 장, 폐 등에서 활발하게 일어남 🫁
- 약물은 신경세포의 미토콘드리아나 말단에서도 대사됨
🧬 11-3. 옥시데이션 부위별 종류
- 아로모틱 윙엠: 신경계 약물에서 자주 사용
- ADH, FMO: 알코올, 아민류 대사
- 다양한 옥시데이션 효소들:
- 알코올 옥시데이즈
- 알데하이드 옥시데이즈
- 모노아민 옥시데이즈 (MAO) 🧪
- MAO 억제제(MAO inhibitor): 항우울제로 사용,
- 에피네프린, 노르에피네프린 분해 억제
- 카테콜아민: 신경 말단에 존재하며,
- 에피네프린 대사와 관련 있음 🧠
[5주차]
1. 당과 효소 🍬🧪
1-1. 당류의 변환 과정 🔄
- 🍭 당류가 분해 및 합성되는 과정을 다룸
- ❗(중요) 옥시데이션과 그룹 코니데이션의 차이를 이해해야 함
- 🧬 당류 변환 과정에서 나타나는 주요 효소인 그로크로니데이션을 소개함
- ⚡ 그로크로니데이션은 에너지 준위가 높은 상태에서 일어나며, 중간 산물인 UDP-그룹코닉 애시드가 생성됨
- 🏥 그로크로니데이션은 간과 장에서 주로 일어나며, 이 과정에서 여러 효소들이 관여함
1-2. 당류 변환 과정의 유형 🔁
- 🌿 그로크로니데이션 외 다른 당류 변환 과정인 엔올로펙티브 리사이클링을 소개함
- 🧹 엔올로펙티브 리사이클링은 단백질과 지방을 분해하여 글루코코닉 트랜스퍼레이즈 효소의 작용으로 이루어짐
- 🧪 아미노산, 나이트로즈, 옥시, 퀴놀 그룹 등 다양한 그룹이 엔올로펙티브 리사이클링에 관여함
- 🧷 아세틸레이션 과정에서 아세틸 그룹이 생성되고, 아세틸레이션 효소인 아세틸레이션 아세트 트랜스퍼레이즈가 관여함
- 💡 아미노산이 아미노산으로 대체되는 과정인 글라이신, 글루타민, 오르티닌, 알신을 소개함
1-3. 당류 변환 과정의 특징 🔬
- 🧬 당류 변환 과정은 주로 글루코코닉 트랜스퍼레이즈 효소의 작용으로 이루어짐
- 🧪 엔올로펙티브 리사이클링에서도 효소가 관여하지만, 그로크로니데이션과 달리 특정 당류에 대한 스테로이드 효소의 작용이 뚜렷함
- 📈 세포 내 농도가 높을수록 그룹 코니데이션이 잘 일어남
- ⚖️ 설페이션과 그룹 코니데이션은 대개 컴패시티브 패스레이터로, 농도가 낮을 때와 높을 때에 각각 다른 효소가 작동함
- 🔍 효소의 작용은 구조가 비슷한 당류일수록 뚜렷하며, 특정 당류에 대한 스테로이드 효소의 작용은 구조가 더 뚜렷함
2. 단백질 상호작용 🧫🤝
2-1. 약물 전달과 항산화제 💊
- 🛡️ 글루타사이온은 항산화제로 트리폴 타이드 형태로 변환되어 톡시픽한 성분의 톡시픽성을 낮춤
- 🔗 글루타사이온은 펩타이드 연결로 연결되어 글라이즈 시스템에 의해 분해됨
- 🔬 페이스 1과 페이스 2의 반응은 엔도지니어스한 섭스테이트를 이용한 패스웨이에 의해 진행됨
- 🔄 추가적인 반응은 페이스 1과 페이스 2의 상호작용에 의해 일어남
- 🧩 페이스 1과 페이스 2는 동시에 또는 순서적으로 일어날 수 있음
2-2. 혈액 내 단백질 상호작용 🩸
- ⚙️ 단백질과 단백질 간 상호작용은 효소의 작용에 의해 영향을 받음
- 🤝 단백질 간의 상호작용은 프로틴 프로틴 인터랙션에 의해 발생하며, 이는 리버스블을 포함함
- 🔁 단백질 간의 상호작용은 폼과 프리폼을 포함하며, 이는 왔다 갔다 할 수 있음
- 🧪 프로틴 프로틴 인터랙션에 가장 큰 영향을 미치는 것은 효소임
- ❗(중요) PK값은 단백질 또는 펩타이드 전체에 대한 값으로, 혈액 내의 버퍼 시스템에 의해 형성됨
2-3. 혈액 내 버퍼 시스템과 PK값 💧
- ⚠️ 혈액 내 버퍼 시스템은 알칼리성으로, 산소를 너무 많이 제공하면 문제가 됨
- 🌬️ 혈액 내 PH를 바꾸기 위해 호흡을 조절하거나 적당한 산소 비율을 유지함
- ⛔ 버퍼 시스템에서 혈액 내 PH가 너무 높거나 낮으면 문제가 됨
- 💉 혈액 내 PH 변화는 혈관 주사로 조절 가능함
3. 단백질-단백질 상호작용과 약물 동작 메커니즘 이해 💊🧠
3-1. 단백질-단백질 상호작용의 중요성과 PK값의 역할 🧩
- 🤝 단백질-단백질 상호작용이 프로틴-프로틴 인터랙션에서 필수적임
- ❗(중요) PK값이 단백질-단백질 상호작용의 효과를 좌우함
- 🧬 단백질을 구성하는 아미노산의 지지 위치에 따라 인터랙션이 잘 일어나거나 안 일어남
- 🌿 단백질의 상호작용을 위해 필요한 환경 변화나 바이오 환경에 적응 필요
3-2. 약물 동작과 리셉터의 역할 🎯
- 🚀 약물은 세포 내에서 타겟 세포로 이동하여 작동
- ❗(중요) 약물의 특성에 따라 세포 표면 또는 세포 내부의 수용체에 작용
- 🎯 약물이 작동하는 과정에서 선택성과 효율성이 중요
- 🔍 약물이 결합하는 리셉터의 종류와 개수, 리셉터와 약물의 친화도 등이 상호 관계
3-3. 약물-리셉터 상호작용의 특징과 중요성 🧪
- 🧲 약물이 리셉터에 결합하는 과정에서 선택성이 중요한 역할을 함
- 💊 약물이 리셉터에 결합하여 효과를 나타내는 과정을 약리학에서 중요하게 다룸
- 🔬 약물과 리셉터의 상호작용을 이해하면 약물의 효과를 예측하는데 도움이 됨
- 🧠 약물-리셉터 상호작용의 특징과 중요성을 이해하면 약물의 동작 메커니즘을 이해하는데 도움이 됨
4. 약물 반응과 도수-비스포스 커브 📈💊
4-1. 약물 반응과 도수-비스포스 커브 이해 📊
- 📉 약물 반응을 커브로 나타내며, 이 커브를 도수-비스포스 커브라 함
- 📏 커브의 x축에는 약물 농도를, y축에는 약물 반응을 기록
- ❗(중요) 처음에는 약물 농도가 낮아 반응이 미미함
- ⬆️ 약물 농도가 높아질수록, 농도와 리셉터의 비례로 반응이 일어남
4-2. 도수-비스포스 커브의 특징 📐
- 🧮 도수-비스포스 커브는 처음에는 미비하지만, 일정 농도 이후로는 큰 변화를 보임
- ❗(중요) 이 변화를 하이퍼볼링 커브 또는 프레토세포라 함
- ⛔ 이 단계 이후로는 약물 농도를 늘려도 리스폰스가 점차 줄어듦
4-3. 리셉터의 제한과 약물의 증가 🚫
- 🔒 리셉터는 한정되어 있어 더 이상 증가한 리셉터로 인한 반응은 없음
- 🚫 리셉터 수가 한정되어 있어서 약물의 증가에도 불구하고, 반응이 더 이상 일어나지 않음
- 🌀 이 상태를 프레토세포라 함
5. 효소와 기질의 상호작용과 생화학적 반응 ⚗️🧬
5-1. 리셉터의 형태와 생화학적 반응의 이해 🎯
- 🧪 생화학적 반응은 리셉터가 디스토를 받아 특정 물질을 합성하는 과정임
- ❗(중요) 리셉터가 합성하는 물질의 양은 특정 시간에 따라 늘어남
- 🔬 이러한 반응을 이펙트가 나타나는 과정을 생화학적으로 분석함
- 🧱 리셉터의 형태는 반응의 효율성에 영향을 줄 수 있으므로 지정된 형태로 공식을 만드는 것이 중요함
- 💡 리셉터의 형태에 따라 약물 반응이나 생화학적 반응의 효율성이 달라질 수 있음
5-2. 리셉터의 형태에 따른 생화학적 반응의 변화 🧫
- ❗(중요) 생화학적 반응은 평형 상태와 래도-스트레티드 상태 두 가지 가정에 의해 결정됨
- ⚖️ 평형 상태 가정은 효소와 기질이 반응하여 프로덕트를 생성하는 과정을 설명함
- 🔁 래도-스트레티드 상태 가정은 반응 결과의 양이 변하지 않는다는 점을 의미함
- 🤝 이 두 가지 가정이 모두 성립해야만 효소와 기질의 상호작용이 정의됨
- 🧬 리셉터의 형태에 따라 이러한 두 가지 가정이 영향을 줄 수 있으므로 이를 고려해야 함
5-3. 마이크로 리스메이션이론과 생화학적 반응의 효율성 📐
- 🧠 마이크로 리스메이션 이론은 생화학적 반응을 설명하는 데 도움을 줌
- ❗(중요) 이론은 효소와 기질의 상호작용을 설명하며, 이는 생화학적 반응의 효율성을 측정하는 데 사용됨
- ⏱️ 이론은 특정 시간에 따라 각 물질의 양이 어떻게 변하는지 설명하며, 이를 바탕으로 생화학적 반응의 속도를 측정할 수 있음
- 📈 이를 통해 생화학적 반응의 효율성을 평가하고, 약물의 효과를 예측하는데 도움을 줌
- 🧬 이러한 이론은 생물체 내에서 일어나는 다양한 생화학적 반응을 설명하는 데 사용될 수 있음
6. 엔자임 리셉터 상호작용 🧩🤝
6-1. 마이클래스 메이티네스 🔄
- 🧪 효소와 기질의 상호작용으로 드럭과 리셉터의 상호작용도 미묘하게 일어남
- ✨ 이 물질들을 섞으면 유사한 미묘한 효과가 나타남
- 📊 강의에서 배운 개념인 마이클래스 메이티네스 컨스턴트를 설명함
- ❗(중요) 컨스턴트는 수도 스테이트와 상태 변화의 정도를 나타냄
- ➕ 예시로 식을 유도하는 과정을 설명함
6-2. 두 가지 가설 💭
- 📚 수동적 학습과 레벨 업의 두 가지 가설을 제시함
- 🧘 수동적 학습 가설은 현재 상태가 레벨 업 상태와 같을 때 학습이 일어남
- 🧗 레벨 업 가설은 현재 상태가 레벨 업 상태보다 높을 때 레벨 업이 일어남
- 🔎 이 두 가지 가설을 바탕으로 식을 유도함
- ❗(중요) 마이클래스 메이티네스 컨스턴트를 통해 식을 유도함
6-3. 실제 사례 📐
- 💊 마이클래스 메이티네스 컨스턴트를 통해 약물의 효과를 계산할 수 있음
- 🔬 리셉터가 존재할 때 약물의 효과를 예측할 수 있음
- 💥 각 상황에서 약물의 임팩트를 계산할 수 있음
- 🧮 강의에서 배운 기술을 바탕으로 약물 개발을 위한 식을 계산함
- 🧪 수업에서 다룬 기술은 약물 개발 분야에서 필수적임
7. 도수 리스폰스 커브 📈📊
7-1. 마이클래스 메인테인 이해 🧠
- 🧪 생화학 반응을 이해하려면 먼저 3가지 조건을 알아야 함
- 📌 3가지 조건은 이질성, 평형 상태, 성질에 있음
- 🔗 이질성은 엔자임과 기질이 결합한 형태를 의미함
- ⚖️ 평형 상태는 두 가지 반응물이 결합하여 새로운 물질이 생성되는 상태를 의미함
- 📉 성질은 마이클래스 메인테인 상수를 이용하여 표현할 수 있음
7-2. 도수 리스폰스 커브 유도 🔍
- 📐 도수 리스폰스 커브는 마이클래스 메인테인 컨스턴트를 이용하여 유도함
- ➕ 식을 유도하기 위해서는 이질성, 평형 상태, 성질이 필요함
- ❗(중요) 마이클래스 메인테인 컨스턴트는 리니어한 곡선을 제공하여 복잡한 식을 단순화시킴
- 🔁 식을 유도하면 리뉴한 형태로 시작하여 리니어한 형태로 변화함
- 🧮 최종적으로 이질성과 평형 상태를 고려하여 상수값을 도출함
7-3. 도수 리스폰스 커브의 응용 💡
- 📊 마이클래스 메인테인 컨스턴트를 이용하여 도수 리스폰스 커브를 표현할 수 있음
- 💊 도수 리스폰스 커브의 응용은 약물학 개발에서 중요함
- 🎯 실제 원하는 것은 리니어한 커브를 제공하여 마이클래스 메인테인 컨스턴트를 단순화하는 것임
- 📏 마이클래스 메인테인 컨스턴트를 통해 1차원의 2차 방정식을 표현할 수 있음
- 🧬 이를 통해 약물의 농도를 계산할 수 있음
8. 흡수-분포 💧🩸
8-1. 도스-리스폰스 💊
- 📉 리니언, 시그모이얼 커브로 표현함
- ❗(중요) 흡수효소의 분포 표현에 활용됨
- 🧮 약물 농도를 표현하는 식을 리셉터, 임팩트로 이해함
- 🌡️ 약물이 효소에 작용해 흡수되는 형태로 표현 가능함
- 🎯 임팩트를 고려한 리니언 커브에서, 최종적으로 이펙트 맥스 값에 도달함
8-2. 디소시에이션 🔓
- ⚙️ 효소-서프트 반응에서, 리셉터 농도를 고려한 식을 유도함
- 🧾 디소시에이션 컨센트를 구하는 식을 통해, 헤퍼볼릭 커브를 도출함
- 🔁 엔자임 리액션과 유사하게, 약물 처리 시 헤퍼볼릭 커브 형성함
- 📐 약물의 임팩트를 고려한 식을 이펙트 다이내믹스로 표현함
- 📈 이펙트 다이내믹스를 통해, 헤퍼볼릭 커브를 그리는 것을 이해함
8-3. 이펙트 🎯
- 🧠 이펙트를 나타내는 개념인 이맥스, 드러그 컨센트레이션을 이해함
- 🧬 효소-서프트 반응에서, 리셉터 농도에 따른 최종 결과를 설명함
- 💡 약물의 작용으로 인한 이펙트를 고려한 식을 유도함
- 📊 디소시에이션 컨센트를 구하는 식을 통해, 임팩트를 계산함
- ❗ 임팩트가 효소-서프트 반응과 유사한 하이퍼볼릭 커브를 이룸을 이해함
9. 약물 효능 💊✨
9-1. 약물 효능과 식 📈
- 🧠 약물 효능 판단 시 '어피니티' 중요함
- 🧲 어피니티는 리셉터에 결합 가능성 정도 표현함
- ❗(중요) 어피니티가 높을수록 리셉터와의 콤플렉스 형성함
- ❗(중요) 약물 효능 판단, 즉 '임팩트' 확인 위해선 어피니티와 이펙트 모두 갖춰져야 함
- ❗(중요) 어피니티는 프로틴-프로틴 인펙션의 값과 관련 있음
9-2. 어피니티와 이펙트 🧬
- 💧 어피니티는 용액 상태에서 단백질의 PK값 변화로 인한 것임
- ⚡ 단백질의 마이너스, 플러스 전하로 인해 프로틴-프로틴 인펙션 발생함
- ⚛️ 프로틴이 인펙션 받으면 이렉트로스태틱한 작용 일어남
- 🧪 이펙션으로 리셉터에 붙은 약물의 효능 확인 가능함
- ❗(중요) 약물 효능 판단, 즉 임팩트 확인하려면 어피니티 갖춰져야 함
9-3. 약물 효능 식 🧾
- 📊 어피니티와 이펙트 모두 포함하는 식에서 이펙트는 효능을 의미함
- 🧪 어피니티는 수용액 상태에서 단백질의 PK값 변화로 인한 것임
- 💫 이펙트는 신호가 전달되어 복잡한 형태로 나타남
- 🎯 효능은 약물이 효과가 있는지, 있다면 얼마나 있는지 의미함
- 🧷 어피니티가 갖춰지고, 이펙트가 있어야만 효능 인정받음
10. 약물 효능량과 그래프 📉📈
10-1. 약물 효능량과 농도 💊
- ⚖️ 약물 효능의 50%를 기준으로 효능 농도를 표현함
- 🔼 효능 농도를 높게 하면 약물의 임팩트가 높아짐
- ➗ 효능 농도의 값으로 나누어 약물 효능의 정도를 표현함
- 🧠 효능을 나타내는 다른 표현으로 **이피커시(Efficacy)**가 있음
- 📏 이피커시는 리니어 값보다 높은 농도에서 약물 효능이 나타남을 의미함
10-2. 생화학적 표현과 효능 곡선 📊
- 🧪 생화학적 표현으로는 50%에 이르는 약물 효능에 대한 농도를 설명함
- 🧬 이때 약물 효능이 나타나는 것을 이펙트라고 부름
- 📉 약물 효능이 나타나는 구간을 효능 곡선이라 부름
- 🎯 효능 곡선을 50%대부터 50% 리스폰스 지역까지로 정의함
- 🧾 효능 곡선을 수학적으로는 마이클 메인티니스 이페이션으로 표현 가능함
10-3. 약물 효능 표현과 그래프 📐
- 📉 일반적으로 효능 곡선을 로그 값을 취해 표현함
- 🔁 로그 값을 취하면 곡선의 형태가 비선형적으로 보임
- 🧪 아세틸콜린 예시를 통해 효능 곡선을 설명함
- ❤️ 아세틸콜린은 혈압을 하강시키는 신경조절 약물임
- ⬇️ 아세틸콜린 농도 증가 → 혈압 하강 → 혈압 하강제로 사용됨
- 🧱 아세틸콜린에 경쟁하는 약물은 혈압 하강 효과를 감소시킴
- ❗(중요) 약물 효능을 표현할 때 이피커시를 사용하고, 로그 값을 취하면 더욱 명확하게 표현 가능함
11. 약물 효과와 분류 🧪🔍
11-1. 약물 효과와 이펙트 💥
- 🌐 약물 효과는 신호 전달과 변화를 일으킴
- ❗(중요) 신호 전달은 리셉터와 결합을 통해 일어남
- 🔄 신호 전달로 인해 변화 발생 → 이를 이펙트라 함
- 🧬 이펙트를 보이는 약물을 애고니스트(Agonist),
- 🚫 이펙트 없는 약물을 **엔타고니스트(Antagonist)**라 부름
- 🧠 약물학에서 이 둘을 구분할 때 이펙트 존재 여부를 판단함
11-2. 파셜 애고니스트와 파셜 엔타고니스트 🧩
- 🧷 파셜 애고니스트: 일부만 작용하는 약물
- 🚫 파셜 엔타고니스트: 모든 효능을 잃거나 일부만 셧다운
- 📈 약물 농도가 높을수록 효과가 커짐
- ❤️ 혈압하강 약물의 경우, 농도가 높을수록 혈압을 낮추는 효과가 커짐
- 💡 약물의 농도에 따라 효능이 달라지는 것을 **퍼텐시(Potency)**로 표현함
11-3. 역전 약물과 그 응용 🔁
- 🔽 역전 약물은 이펙트가 떨어지는 약물
- 🚫 약물이 리셉터에 붙지 않아도 신호가 전달되는 역전 작용 함
- 🧬 리셉터를 통해 신호가 약하게 전달되도록 유도함
- 🔒 신호 전달을 억제하는 효과가 있음
12. 툴에고니스트 이해 🧰💊
12-1. 약물의 툴에고니스트 역할 🧪
- 🧷 약물에 툴을 붙여 약물의 효과를 변화시킴
- 🔄 베이셜 레벨이 없어지는 게 툴에고니스트의 역할임
- ❗(중요) 인버스 애고니스트는 약물 작동을 못하게 하는 역할을 함
- 📉 툴에고니스트는 약물의 농도를 조절하여 효능을 변화시킴
- 📊 에고니스트는 맥시멈 임팩트에 도달할 수 있게 함
12-2. 인버스 애고니스트의 작동 원리 🧪
- 🔁 인버스 애고니스트는 농도를 조절하여 이펙트를 변화시킴
- ➕ 1라항의 인히비터를 통해 약물의 농도를 높여줌
- 🔽 농도를 낮추면 약물의 이펙트가 줄어듦
- 🔄 2라항의 인펙트가 높은 약물은 1라항의 인펙트를 줄여줌
- ❗(중요) 이펙트를 변화시키는 원리는 약물의 농도를 조절하는 것임
12-3. 컴페시티브 & 비컴페시티브 에고니스트 ⚔️
- 🔗 리셉터에 약물이 붙는 형태는 컴페시티브와 비컴페시티브 에고니스트로 나뉨
- 🧬 컴페시티브 에고니스트: 에고니스트가 리셉터에 붙어 구조를 변형시킴
- 🧱 비컴페시티브 에고니스트: 리셉터 구조는 유지하되 에고니스트가 붙도록 함
- ❌ 컴페시티브 에고니스트는 약물 양을 늘려도 맥시멈 이펙트 변화 없음
- 🔄 비컴페시티브 에고니스트는 리셉터 구조를 바꿔 약물이 더 잘 붙도록 유도함
[6주차]
1. 엔자임 작용 🧪✨
1-1. 엔자임과 약물작용 💊🔬
- 약물은 멤브레인을 통과하거나 리셉터에 작용해 시그널을 전달함 🧠➡️📡
- 이와 유사하게 엔자임도 리셉터에 작용해 시그널을 전달함 ⚙️🔁
- (중요❗) 엔자임 작동 원리와 프로덕트 생성 과정은 연구가 잘 되어 있음 📚🔍
- 하이퍼볼릭한 엔자임-서브세이트 결합 과정을 이해하면 PD 도즈 리스폰스 커브를 이해하는 데 도움이 됨 📈🧠
- 초기에는 효소와 서브세이트 농도가 낮아 1차 함수 형태의 그래프를 그릴 수 없음 ❌📉
1-2. 효율과 최대 용량 💡📏
- 서브세이트 농도가 증가하면 1차 함수 형태의 그래프가 형성됨 ➕📊
- 최대 용량(최대 효과)에 도달하면 더 이상 프로덕트 생산이 이루어지지 않음 ⛔️🏭
- 효율과 최대 용량을 이해하면 약물의 효과와 부작용을 예측할 수 있음 🤔💥
- 마이클리스-멘텐은 이를 표현하는 식을 개발함 📐📘
- (중요❗) 도즈 리스폰스 커브를 유도하는 공통 식을 이해하면 약물 작용의 원리를 이해할 수 있음 💊📈🧠
1-3. 최적화 조건 🎯⚙️
- 이론적으로는 엔자임과 서브세이트의 반응이 같을 때 최적화가 이루어짐 📊=📊
- 실제 조건에서는 반응률과 이동률이 달라 최적화가 달라질 수 있음 🧩🚧
- (중요❗) 엔자임-서브세이트 상호작용의 최적화 조건을 이해해야 함 🤓🔍
- 최적화 조건을 충족하면 약물의 효과와 안전성이 높아짐 ✅🛡️
- 효율과 안전성을 고려하여 약물의 사용을 결정해야 함 ⚖️💉
2. 약물 효능 평가 💊📊
2-1. 약물 효능 그래프 이해 📈🔍
- 강의에서 이 약물 효능 평가의 중요성과 기법을 설명함 🗣️🧠
- 식을 유도하는 방법과 이를 이용한 실제 예를 듬 ➡️🧾🧪
- 강의에서 사용하는 용어와 개념을 설명함 📘📖
- 강의에서 다루는 개념을 이해하는 것이 중요하다고 강조함 ‼️🧠
- 수식 유도 과정과 이해의 중요성을 강조함 📐🔍
2-2. 약물 효능 평가의 원리 🧬✨
- (중요❗) 강의에서 약물 효능 평가의 원리를 설명함 🧠💊
- 리셉터-드럭-인터액션의 결합력을 중요하게 다룸 🤝💥
- 강의에서 사용하는 개념을 이해하는 것이 중요하다고 강조함 📘❗
- 이펙트를 유도하는 물질을 약물이라고 정의함 ➡️💊
- 약물의 농도에 따른 효과를 퍼텐시로 표현함 📊⚡
2-3. 약물 효능 평가 방법 📋📈
- (중요❗) 약물 효능 평가에서 중요한 개념인 도스 리스폰스 커브를 이해함 💊📉
- 도스 리스폰스 커브를 이용해 약물 효능을 평가하는 방법을 설명함 📈🔍
- 약물의 드럭-리셉터 결합력을 표현하는 어피니티의 중요성을 강조함 🤝✨
- 약물의 퍼텐시에 따른 효능을 평가하는 방법을 설명함 📏📊
- 강의에서 다루는 개념을 이해하는 것이 중요하다고 강조함 📘💡
3. 약물작용원리 🧠💊
3-1. 경쟁형 약물과 비경쟁형 약물 ⚔️🧬
- 경쟁형 약물은 리셉터에 경쟁적으로 결합하여 퍼텐스 변화를 일으킴 🔄💥
- 비경쟁형 약물은 리셉터에 결합하지 않지만, 이스피드 값을 변화시킴 🔧⚡
- (중요❗) 특정 약물의 양상을 보고 경쟁형과 비경쟁형을 판단할 수 있음 👀🔍
- 리셉터 수준과 신호전달 수준에서 디센스타이제이션이 일어남 📉📡
- 장시간 노출로 인해 약물이 작용하는 시간보다 짧아져 디센타이제이션이 일어날 수 있음 🕒🔽
3-2. 디센타이제이션의 종류와 원리 🔄🧪
- 디센타이제이션은 리셉터 수준과 신호전달 수준에서 일어남 ⚠️
- 리셉터 수준에서는 약물 노출이 지속되면 세포가 필요하지 않다고 인식해 디센타이제이션이 일어날 수 있음 🚫📡
- 신호전달 수준에서는 단백질 분해가 일어나 디센타이제이션이 일어날 수 있음 🧬🧹
- 디센타이제이션은 호모로그스 디센타이제이션과 에트로로그스 디센타이제이션으로 나뉨 🧩🔄
- 에트로로그스 디센타이제이션은 약물 작용이 필요치 않고 줄여야 하는 경우를 일컬음 ⛔💊
3-3. 리셉터의 다양한 형태 🎭📡
- 리셉터는 하이퍼볼릭한 컵 형태로, 리셉터가 붙은 후에도 100%의 리셉터가 드럭과 결합하는 것은 아님 ⚠️🥛
- 리셉터와 드럭의 결합 비율은 90%에 불과하며, 일부는 리사이클링되고, 일부는 결합하지 않음 🔁🚮
- 다양한 리셉터 형태가 존재하며, 대부분은 리셉터를 찾는 데 시간이 오래 걸림 🕵️♀️🧭
- 1차 함수 형태로 증가하며, 리셉터가 100%까지 이르렀을 때, 비다수의 리셉터는 디센타이제이션되지 않음 📈✅
4. 약물작용원리 💊✨
4-1. 리셉터 종류 이해 🧠📡
- 다양한 리셉터 존재함 🎭
- (중요❗) 교과서에 있는 리셉터, 작용 원리, 신호 전달 과정 이해가 중요함 📖🔍
- 약물 작용에 관여하는 리셉터는 주로 트랜스-멤브레인 프로틴임 🧬💪
- 멤브레인을 통과하는 리셉터를 탐구할 예정임 🧫🔬
- 리셉터 종류에 따라 신호 전달 과정이 달라짐 🔄📡
4-2. 신호 전달 이해 📡➡️🧬
- 신호 전달은 세포 내의 단백질 트랜스-멤브레인으로 이루어짐 🔄🧫
- 신호가 전달되면, 세포 내 반응으로 신호가 증폭됨 🔊📈
- 신호 전달의 목적은 증폭이지만, 약물 작용 원리 이해가 우선임 💊🧠
- 리셉터에 붙는 물질을 리건드라고 부름 🧲
- 리건드는 리셉터에 결합하는 물질로, 신호 전달에 중요한 역할임 ⭐🧬
4-3. 신호 전달 과정과 약물 작용 🔬💊
- 신호가 전달되면, 세포 내 반응으로 신호가 증폭됨 📢📈
- 리셉터에 붙는 물질이 신호 전달에 관여함 🔗🧬
- 약물이 신호 전달을 유사하게 흉내 내거나, 안 되도록 막을 수 있음 🥷🛑
- 약물은 단일 항체, 펩타이드 유래, 또는 신호 전달을 막는 물질 등 다양함 🧫🧪
- 약물 작용 원리를 이해하면, 신호 전달과 세포 내 반응을 조절할 수 있음 🧠🎯
5. 신호전달 리셉터 📡💡
5-1. 신호전달과 리셉터의 형태 🎭🧬
- 신호가 세포 간 접촉을 통해 전달되는 경우 리셉터에 작용하는 신호가 많음 🤝📨
- 신호가 어떤 물질과 결합하여 시크리트 시그널을 형성하고 이에 의해 신호가 전달됨 💌🧬
- 분류에 따라 오토크라인, 파라크라인, 엔도크라인, 엑소크라인으로 나뉨 🗂️
- 오토크라인: 자기 자신에게 작용하는 신호 🔁
- 파라크라인: 인근 세포에 작용하는 신호 ↔️
- 엔도크라인: 호르몬을 분비하는 내분비계 🩸
- 엑소크라인: 호르몬을 분비하는 외분비계 💧
5-2. 신호전달 과정과 리셉터 🧪📡
- (중요❗) 신호전달 과정에서 리셉터의 형태는 신호전달 물질의 종류에 따라 달라짐 🎭
- 뉴럴 리셉터는 소마 형태, 가수전달 리셉터는 다양한 구조로 존재함 🧠🧬
- 세포 안으로 들어가는 신호전달은 인트라셀룰러 리셉터에 결합하는 것임 🧫📥
- 스테로이드 호르몬은 이온 채널(소듐, 포타슘, 클로라이드 등)을 통과할 수 있음 💨🧪
- 신호전달 물질은 엔자임 링크 또는 GPCR (G-protein Coupled Receptor) 에도 붙음 🔗✨
5-3. 신호전달과 리셉터의 작용 🧠📲
- 스몰 G-프로틴과 알파와 유사한 형태의 단백질이 가수전달 리셉터에 붙음 🧩
- 가수전달 리셉터는
- 세포 바깥쪽에 위치하는 N-터미너스 종류
- 세포 안쪽에 위치하는 C-터미너스 종류로 나뉨 🚪
- **전기 흐름(전기 활동전위)**을 통해 신호전달 과정을 설명함 ⚡📡
- 다양한 형태의 리셉터가 존재하며, 신호전달에 중요한 역할을 함 🧬✨
6. 신호전달 과정 🔄🧪
6-1. 신호전달 단백질 ⚙️🧬
- 다양한 종류의 리셉터가 있음 🎭
- ❗(오류) 문장 내 '가격 탄력성' 내용은 신호전달과 관련이 없음! (경제학 개념으로 보임)
- 이 부분은 삭제 혹은 무시하고 넘어갈게요~ 😅💸
6-2. 신호전달 과정의 핵심 ⭐💥
- 신호전달 과정은 세 단계로 이루어짐:
1️⃣ 신호전달자 (신호보조): 신호를 조직에 전달하는 역할 🚛
2️⃣ 신호수용자 (리셉터): 신호를 세포 외부로부터 받음 📡
3️⃣ 신호전달물질: 신호를 세포 내부로 전달함 📨 - 각 단계는 서로 유기적으로 연결되어 있음 🔁🔗
6-3. 리셉터의 역할 📡🎯
- 리셉터는 다양한 종류의 신호전달물질을 수용할 수 있음 🧬
- (중요❗) 리셉터는 수용한 신호전달물질을 다른 리셉터와 공유할 수 있음 🔗📡
- 한 리셉터가 여러 신호전달물질을 수용할 수 있음 🌈
- 신호전달물질은
- 이동식 (수송)
- 신호전달 (활성화)
- 발산 (분산)
의 과정을 거침 🚚💥🌪️
- 최종적으로 활성화 → 인산화 → 전달 → 분산으로 이어짐 🧬🔁
7. 신호 전달과 RTK(Receptor Tyrosine Kinase) 작용 🧠⚡
7-1. 스몰 G-프로테인과 리셉터의 작용 🧬🔗
- 스몰 G-프로테인은 가립(GTP)에 라스 단백질을 활성화함 💥
- 이 과정에서 라스 단백질이 가립에 결합하며 활성화됨 🔄
- 활성화된 라스는 리셉터에 결합하는 단백질들을 활성화시킴 🧠✨
- (중요❗) 리셉터에 포스포릴레이션된 타이로신 레지듀를 인식하여 결합 가능 🎯
- 이로 인해 Tyrosine-Linked Receptor는 신호 전달 가능 🎯📡
7-2. 라스 단백질과 타이로신 링크드 리셉터의 작용 ⚙️🧠
- (중요❗) 라스 단백질은 가립에 결합하여 활성화됨 💡
- 이 활성화는 타이로신 리셉터의 포스포릴레이션을 유도함 ⚡
- 포스포릴레이션된 타이로신 레지듀가 라스 단백질과 결합 가능 🔒
- 라스가 결합되면, 리셉터는 라스를 활성화함 🚀
- 이 리셉터는 Tyrosine-Linked Receptor 또는 RTK 계열에 속함 💊🔬
7-3. 리셉터에 작용하는 단백질들의 작용 🧬⚙️
- 엔자임-뱅크 리셉터는 리셉터에 작용하는 단백질 중 하나 🔋
- 이들은 자체적으로 카이네이스 활성이 없는 리셉터와 함께 작용함 🚫⚡
- 대신 카이네이스 활성이 있는 단백질을 데려와 작용함 🧲
- (중요❗) 이 단백질들이 리셉터에 결합 및 포스포릴레이션을 유도함 💥🔗
- RTK와 JAK-STAT 경로 같은 시스템들도 이와 유사하게 작용함 🧪📡
8. 신호전달과 세포 내 생화학적 조절 메커니즘 🔄🧠
8-1. 신호전달과 세포 내 조절 메커니즘 이해 🧬📡
- 신호는 상위 ➡️ 하위 세포로 전달되며, 해란(핵 안의 조절 요소)에 작용해 조절됨 ⚙️🧫
- 사이클릭 아밀가가 활성화되며, 이를 통해 사이클릭 아밀리선생 엘리먼트가 바인딩됨 🔗
- 이 엘리먼트의 활성화로 **주사진(주 유전자 발현)**이 발생함 🧬✨
- 아데닐 SNC 리셉터에 의해 형성되어, 엘리먼트가 활성화됨 🎯
- (중요❗) 아데닐 SNC 리셉터가 활성화되면, 알파-베타-감마 단백질이 분리되며 신호가 시작됨 🚦
8-2. 세컨 메신저의 생성과 작용 📩⚗️
- (중요❗) 포스퍼라이페이스 C 효소가 물질을 분해해 파이브 인지질을 형성함 🧪
- 다양한 인지질 중 하나가 유래되어, 신호전달 요소로 작용함 🌱
- 이 인지질이 리건드를 드러나게 하여 신호전달 개시 💡
- 활성화된 리건드는 가격 변화 외 요인(기타 신호)에 의해 **수요(세포 반응)**를 유도함 📊
- 이 요인들은 카이네잇, 아데닐 사이클레이즈에 의해 활성화됨 🔁
8-3. 세컨 메신저의 역할과 중요성 💥📡
- (중요❗) 포스퍼라이페이스 C는 세컨 메신저 생성을 유도함 🧪📤
- 파이브 인지질은 분해되어 새로운 메신저 물질을 생성함 🧩
- 분리된 인지질은 **엔도플라스믹 레티큘럼(ER)**에 붙어 칼슘 작용을 조절함 🏗️
- 칼슘은 레지(저장소)에 존재하며, 세포 내 칼슘 흡수를 도와 신호전달을 유도함 💧🔄
- 세컨 메신저 생성에서 포스퍼라이페이스 C는 핵심 역할을 수행함 🧠🔥
9. 세포 신호전달 📲
9-1. 신호전달의 개요 🌐
- 세포는 다양한 단백질을 통해 신호를 전달함 📡
- 칼슘 농도가 높은 세포는 이를 조절하는 단백질을 가지고 있음 🧪
- 칼슘이 세포질로 이동하면, 칼슘 결합 단백질이 활성화되어 신호 전달을 조절함 💡
- 멤브레인에 위치한 인지질 중 일부는 포스포라이핀에 의해 활성화됨 🧬⚡
- 포스포라이핀은 칼슘 농도에 영향을 줌 🎚️
9-2. 단백질의 활성화 🧬⚙️
- 칼슘 농도 변화에 따라 Ca2+ 의존적 카이네이즈가 활성화됨 📈
- (중요❗) 리셉터 타이로신 카이네이즈(RTK)의 활성화로 칼슘과 결합하는 친화력 증가 💖
- 결합된 칼슘은 하위 단백질을 활성화하고, 신호를 증폭시킴 🔊
- 단백질은 **포스포릴레이션(인산화)**을 통해 활성화됨 ⚡🔗
9-3. 신호전달의 복잡성 🤯
- 다양한 단백질 간 상호작용으로 신호전달이 이루어짐 🔄🧬
- 단백질 간 복잡한 연결고리가 신호의 방향과 강도를 조절함 🎯
- 신호전달은 RTK와 같은 효소 활성에 의해 정교하게 조절됨 🎚️
- 라스 단백질도 주요 조절자로 작용함 🧠
10. 약물 개발과 신호전달의 이해 💊🔍
10-1. 약물 개발과 타겟팅 🎯
- 약물은 신호전달 경로에 존재하는 표적 단백질을 중심으로 개발됨 🧪
- 중간 단계의 물질은 위치가 불안정해 좋은 타겟이 되기 어려움 😕
- (중요❗) 핵심 단백질 중심의 타겟팅이 효과적임 💥
- 신호를 차단하거나 활성화하는 다양한 접근 방법 필요 💭
10-2. 리셉터의 타겟팅과 작동 원리 ⚙️
- 잭스텟(JAK-STAT) 시스템은 리셉터에 결합한 잭(JAK) 단백질을 통해 작동함 🔗
- (중요❗) 잭 단백질은 스텟(STAT) 단백질을 포스포릴레이션하여 신호를 전달함 💡
- 일부 리셉터는 카이네이스 활성이 없음 ➡️ 외부 단백질을 통해 작동 🧩
- 이런 리셉터는 디센스타이제이션(민감도 감소)으로 조절됨 🛑
10-3. 디센스타이제이션과 신호전달 조절 🔁
- 디센스타이제이션은 리셉터 수 감소 또는 신호 억제 방식으로 이루어짐 🚫📉
- 필요 없어진 신호는 분해 또는 우회 차단으로 종료됨 🧹
- (중요❗) GABA, SABA, AINE 등 다양한 리셉터가 존재하며 이해가 필요함 🧬🧠
- 하나의 신호에 여러 리셉터 타입이 존재하여 정밀 조절이 가능함 🎯
11. 지프로테인 커플드 리셉터 (GPCR) 🌀
11-1. GPCR의 특징 🧬✨
- 전체 리셉터의 1% 정도를 차지하며, 종류가 매우 다양함 🌈
- 후각 상피 세포에 존재하며 냄새를 구분하는 역할도 수행함 👃💨
- (중요❗) 가까운 구조의 리셉터는 복합된 냄새까지 인식 가능함 🧠
- 일부는 아직 정확한 타입이 정의되지 않음 ❓
11-2. GPCR의 종류 🌶️🚬🌊
- 매운 냄새, 담배 냄새, 바다 냄새 등 다양한 자극을 구분함 🫢
- 리셉터 타입이 복합적이어서 정확한 종류 식별이 어려움 😵
- (중요❗) 일반적으로 7개 타입으로 분류되지만, 명확한 기준은 없음 🔍
- 예: **로돕신(Rhodopsin)**은 광 수용체로 작용하며 빛을 인지함 🌟👁️
11-3. GPCR의 구조 🧱
- GPCR은 세포막 외부에 결합하며 작용함 🧫
- 세포질 내부에는 잠재적 결합 부위가 존재하지 않을 수 있음 ❌
- 알파-헬릭스 구조의 TM 도메인은 세포 내 신호와 상호작용함 🔄
- (중요❗) 구조적 변화는 세포 반응과 신호 민감도(가격 탄력성)에 영향을 줌 📊
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