약물-수용체 상호작용

약물-수용체 상호작용은 화합물이 거대분자 표적에 결합하여 반응을 생성하는 방식을 설명합니다. 이 상호작용은 두 가지 특성에 의해 결정되는데, 하나는 리간드가 결합하는 강도인 친화도(affinity)이고, 다른 하나는 결합된 리간드가 표적의 활성을 변화시키는 능력인 효능(efficacy)입니다. 천연물의 경우, 이 틀은 식물 및 미생물 대사산물이 작용제(agonist), 길항제(antagonist) 또는 조절제(modulator)로 작용하는 방식과 일부 천연물이 동시에 여러 수용체에 관여하는 이유를 설명합니다.

Definition

약물-수용체 상호작용은 리간드가 수용체 또는 다른 분자 표적에 가역적으로(또는 드물게 비가역적으로) 결합하는 것으로, 그 친화도와 결합된 리간드가 표적의 기능을 변화시키는 효능에 의해 특징지어집니다.

Scope

이 항목은 천연물 약리학의 관점에서 리간드 결합의 원리(친화도, 효능, 작용제 작용, 길항제 작용, 조절)와 천연물이 이러한 원리에 어떻게 부합하는지, 그리고 다중 표적 관여 경향을 포함하여 다룹니다. 이는 임상 약력학(clinical pharmacodynamics)에서 다루는 별도의 약물-수용체 상호작용 노드를 보완합니다. 이 항목은 개념적인 내용이며, 투여량이나 치료 지침을 제공하지 않습니다.

Core questions

• 리간드-수용체 상호작용에서 친화도와 효능을 구별하는 것은 무엇입니까?
• 작용제, 길항제, 부분 작용제, 조절제는 수용체에 대한 효과에서 어떻게 다릅니까?
• 천연물은 수용체, 효소 및 기타 표적에 어떻게 관여합니까?
• 많은 천연물이 하나 이상의 표적에 결합하는 이유는 무엇이며, 이는 무엇을 의미합니까?

Key concepts

• 친화도와 평형 해리 상수
• 효능과 내재적 활성
• 작용제 작용, 부분 작용제 작용, 역작용제 작용
• 경쟁적 및 비경쟁적 길항 작용
• 알로스테릭 조절
• 다중 표적 관여 (다중 약리학)
• 선택성과 결합 특이성

Mechanisms

리간드는 먼저 특유의 친화도로 표적에 결합합니다. 결합이 반응을 생성하는지 여부는 효능에 따라 달라집니다. 완전 작용제(full agonist)는 최대 반응을 유도하고, 부분 작용제(partial agonist)는 최대 이하의 반응을 유도하며, 길항제(antagonist)는 활성화 없이 부위를 차지하고, 알로스테릭 조절제(allosteric modulator)는 별개의 부위에 결합하여 표적의 활성을 조절합니다. 이러한 개념은 수용체 약리학(Kenakin, 2012)에서 체계화되었습니다. 천연물은 동일한 기전을 활용하며, 그 화학적 공간이 넓기 때문에 많은 천연물이 여러 표적에 결합하므로, 단일 수용체 모델보다 네트워크 약리학적 관점(Hopkins, 2008)이 그 작용을 더 잘 설명하는 경우가 많습니다. 약물 발견에서 수용체 활성 천연물 골격이 지속적으로 발굴되는 것은 이러한 분자와 생물학적 표적 간의 구조적 적합성을 반영합니다(Newman & Cragg, 2016; Atanasov et al., 2021).

Clinical relevance

친화도와 효능은 천연물의 작용과 선택성을 특성화하고 비교하는 데 중요한 기반이 되며, 증거 평가 및 결합 및 기능 분석의 해석을 뒷받침합니다. 이 항목은 이러한 원리를 설명하며, 개별적인 진단 또는 치료 결정의 근거가 아닙니다.

History

수용체 개념과 친화도 및 효능의 구분은 정량 약리학이 발전하면서 20세기 동안 개발되었으며, 이는 리간드-표적 상호작용을 설명하는 방식의 기초로 남아 있습니다(Kenakin, 2012). 표적 프로파일링이 확대됨에 따라, 천연물을 포함한 많은 리간드가 여러 수용체에 관여한다는 인식이 명시적인 틀로서 네트워크 약리학의 등장을 촉발했습니다(Hopkins, 2008).

Key figures

• Terry P. Kenakin
• Andrew L. Hopkins
• David J. Newman
• Atanas G. Atanasov

Seminal works

• kenakin-2012
• hopkins-2008

Frequently asked questions

친화도와 효능의 차이점은 무엇입니까?

친화도는 리간드가 표적에 얼마나 강하게 결합하는지를 나타내고, 효능은 결합된 리간드가 표적의 활성을 얼마나 효과적으로 변화시키는지를 나타냅니다. 어떤 분자는 강하게 결합하더라도 반응을 거의 또는 전혀 생성하지 않을 수 있습니다.

천연물이 종종 여러 수용체에 결합하는 이유는 무엇입니까?

천연물의 광범위한 화학적 다양성으로 인해 많은 천연물이 하나 이상의 표적에 적합할 수 있으므로, 그 약리학은 단일 수용체 모델보다는 다중 표적 또는 네트워크 프레임워크로 설명되는 경우가 많습니다.