STUDY 1-2, 수용체와 신호전달

나이를 들어가는 내 몸을 알기 위해서 약을 뭐를 먹는 게 좋을까 등을 알아보려고 하다가..쓰는 세 번째.

약물학에 대해서 일부라도 좀 알아보려고 이렇게 써보게 됩니다. (출처 : 신일북스 약물학)

 

5. 2차 신호전달자

 1) cAMP

세포 내 2차 신호전달자로서 작용하는 cAMP는 저장된 에너지의 동원, 신장에 의한 수분의 보존, 그리고 심근의 수축력과 박동수의 증가와 같은 호르몬의 반응을 매개함.

cAMP는 cAMP의존적인 protein kinase을 자극함으로써 대부분 효과를 나타냄. 이러한 tetramer kinase는 cAMP결합조절(R) dimer와 두 개의 촉매(C) chain으로 구성되어 있음.  cAMP가 R dimer에 결합했을 때 활성화된 C chain은 유리되어지고 W dimer에 결합했을 때 활성화된 C chain은 유리되어지고 R sub-unit는 세포질과 핵내로 확산되어서 효소와 같은 적당한 표적 단백질을 인산화시킴. 

cAMP자체는몇몇 특정 cyclic nucleotide phosphodieesterase(PDE)에 의해 5-'AMP로 분해된다. caffeine, theophyline 그리고 다른 methyl-xanthine들은 cAMP의 분해를 억제하여 효과를 나타냄

 

 2) Calcium과 phosphoinositides

두 번째 잘 연구된 2차 전달자 시스템은 phosphoinosi-tide 가수분해의 촉진.

이 경로에서 중요한 단계는 막효소인 phospholipase C(PLC)의 자극임. 이는 특이적으로 phosphatidylinositol-4, 5-biphosphate(PIP2)라 불리는 혈장막의 인지질 구성요소를 가수분해하며, PIP2는 diacylglycerol(DG)과 in-ositol-1, 4, 5-triphosphate(IP3)라는 두 개의 2차 전달자로 대사 됨. DG는 세포막에 머물며 인지질과 calcium에 민감한 protein kinase C를 활성화시킴. IP3는 수용성이므로 세포질을 통하여 확산되어 endoplasmic retic-ulum으로부터 Ca2+의 유리를 일으킴.

cAMP계에서와 같이 여러 가지 기전이 이러한 경로에 의한 신호를 멈추게 함. IP3는 탈인산화에 의해 빠르게 불활성화 됨

Diacylglycerol은 인산화되어 phospha-tidic acid로 전환된 후 phospholipid로 되던가 또는 de-acyl화 되어 arachidonic acid로 전환됨.

 

 3) cGMP

도처에 존재하여 다양한 메시지를 전달하는 cAMP와 는 달리 cGMP는 단지 몇몇의 세포종류에서 신호전달의 역할을 수행한다고 알려져 있음. 장관점막과 혈관평활근에서 cGMP 신호 전달기전은 cAMP 매개신호기전과 매우 유사. 세포벽면 수용체와 결합한 ligand는 세포막에 결합된 guanylyl cyclase을 자극하여 cGMP를 생산하고 cGMP는 cGMP의존적인 protein kinase를 활성화시켜 작용함. 이러한 세포에서 cGMP의 작용은 cyclic   nucleotide의 효소분해와 kinase기질의 탈인산화에 의해 끝남. 증가된 cGMP 농도는 myosin light chain의 탈인산화를 일으키는 kinase 매기기 전에 의해 혈관평활근의 이완을 유발함. 이러한 평활근세포에서 cGMP 합성은 두 가지 종류의 guanylyl cyclase에 의해 서로 다른 신호전달기전을 통해 증가될 수 있음. 

Atrial natriuretic factor(ANF)는 수용체(막투과 수용체)의 세포막 바깥 부분에 결합함으로써 수용체를 활성화한다. 수용체의 활성화는 차례로 세포내부에 존재하는 particulate guanylyl cyclase(pGC) 작용의 활성화를 일으킴. 

다른기전은 ligand가 세포막을 통과하는 경우. NO는 세포막을 통과하여 세포 안으로 들어간 후에 세포질의 soluble guanylyl cyclase(sGC)에 결합하여 활성화시킴. 많은 혈관 확장약물들은 NO를 생산하여  혈관을 확장시킴.

 

6. 신호전달기전사이의 상호작용

Calcium-phosphoinositide와 cAMP신호경달로는 몇몇 세포에서는 서로 반대적으로 작용하고 다른 세포에서는 상보적으로 작용함. 예를 들어 평활근을 수축하는 vasopressor 물질은 IP3-mediated Ca2+의 증가에 의해 작용하는 반면, 평활근을 이완시키는 물질들은 cAMP의 상승시킴으로써 작용함. 이와 대조적으로 cAMP와 phosphoinositide 2차 전달물질들은 함께 작용하여 간으로부터의 glucose유리를 자극함

 

7. 수용체의 이중모델

Acetycholine 수용체중 니코틴 수용체에 관하여 처음 제창된 모델임. 수용체엔느 정적상태 R과 활성상태 R0이 동시에 존재함. 양자는 평형상태를 유지하며 각각 ligand A와 결합함. AR0의 생성량에 비례하여 반응을 일으킴. 완전효능제는 R0와의 친화력이 커서 R과의 결합력은 적음. AR0과 AR의 평형은 AR0로 기울고 유리 R0감소에 의하여 R에서 R로 기움. 그 결과 AR0의 생성이 우월해짐. 상경적 길항약에서는 이와 반대로 AR의 생성이 더 우위에 있게 됨. 불완전 효능제에서는 AR0와 AR의 생성비율에 의하여 고유활성도가 결정됨.

그럼 다들 맛있고 즐겁고 행복한 하루 보내시길 바랍니다. ^^