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[강의공부] [박윤 Quiz] 항생물질 penicillin의 작용기작은?
항생물질 penicillin의 작용기작은?
① 세포벽의 peptidoglycan의 교차연결(cross-linkage)을 만드는 transpeptidase 반응을 방해하여 세포벽 형성을 억제한다.
② DNA gyrase를 방해하여 DNA 복제를 못하게 한다.
③ DNA 의존성 RNA 중합효소를 방해하여 유전자 전사를 억제한다.
④ 30S 리보솜 단위체에 결합하여 tRNA가 리보솜에 결합하지 못하게 하여 단백질 생성 시 펩티드 결합을 못하게 한다.
⑤ 원핵세포의 70S 리보솜의 30S 단위체에 결합하여 단백질 합성과 해독 과정의 정확도(fidelity)를 감소시킨다.
정답: ①
1. 문제 분석
이 문제는 penicillin의 작용기작에 대한 정확한 지식을 요구합니다. Penicillin은 세포벽 합성 억제제에 속하며, 특정한 효소를 저해함으로써 세포벽 합성을 방해하여 세균의 생존을 저해합니다. 이와 함께 다른 선택지들은 각각 다른 항생제들의 작용기작을 반영하고 있으며, 1차 변리사 수험생들은 각각의 항생제 작용 메커니즘을 이해해야 합니다.
2. 단계별 해설
선택지 1: 세포벽의 peptidoglycan의 교차연결(cross-linkage)을 만드는 transpeptidase 반응을 방해하여 세포벽 형성을 억제한다.
• 해설: Penicillin은 β-lactam 계열 항생제로, transpeptidase(일명 penicillin-binding proteins, PBP)를 저해하여 세균의 peptidoglycan 교차 결합을 방해합니다. Peptidoglycan은 세포벽의 주요 구성 성분으로, 교차결합이 이루어지지 않으면 세포벽이 약해져 세포가 삼투압에 의해 파괴됩니다. 이로 인해 세균 세포는 분열 중에 사멸하게 됩니다.
• 결론: Penicillin의 주요 작용기작은 세포벽 합성 저해입니다. 따라서 ①번이 정답입니다.
선택지 2: DNA gyrase를 방해하여 DNA 복제를 못하게 한다.
• 해설: DNA gyrase는 퀴놀론계 항생제(예: ciprofloxacin)의 표적입니다. DNA gyrase는 DNA 복제 시 초나선을 풀어주는 역할을 합니다. 이 효소를 억제하면 DNA 복제가 중단되어 세균이 죽게 됩니다.
• 결론: 이는 퀴놀론계 항생제의 작용기작으로 penicillin과는 관련이 없습니다.
선택지 3: DNA 의존성 RNA 중합효소를 방해하여 유전자 전사를 억제한다.
• 해설: DNA 의존성 RNA 중합효소는 **리팜핀(rifampin)**과 같은 항생제의 표적입니다. 이 효소를 저해하면 RNA 합성이 억제되어 단백질 합성이 중단되고, 세균의 성장이 멈춥니다.
• 결론: 이는 리팜핀 등의 작용기작으로 penicillin과 관련이 없습니다.
선택지 4: 30S 리보솜 단위체에 결합하여 tRNA가 리보솜에 결합하지 못하게 하여 단백질 생성 시 펩티드 결합을 못하게 한다.
• 해설: 30S 리보솜 단위체에 결합하여 단백질 합성을 저해하는 항생제는 **테트라사이클린(tetracycline)**이나 아미노글리코사이드(aminoglycoside) 계열의 항생제입니다. 이들은 tRNA가 리보솜에 결합하는 것을 방해하여 단백질 합성을 억제합니다.
• 결론: 이는 테트라사이클린 등의 작용기작으로 penicillin과 관련이 없습니다.
선택지 5: 원핵세포의 70S 리보솜의 30S 단위체에 결합하여 단백질 합성과 해독 과정의 정확도(fidelity)를 감소시킨다.
• 해설: 이 설명은 아미노글리코사이드(aminoglycoside) 계열 항생제의 작용기작과 유사합니다. 이 항생제는 30S 단위체에 결합하여 번역 중 틀린 아미노산을 삽입하게 만들어 단백질 합성의 정확도를 낮추는 방식으로 작용합니다.
• 결론: 이는 아미노글리코사이드 계열 항생제의 작용기작으로 penicillin과 관련이 없습니다.
3. 종합 결론
이 문제의 정답은 ①번입니다. Penicillin의 주요 작용기작은 세균 세포벽 합성 과정에서 transpeptidase 효소를 저해하여 세포벽을 약화시키는 것입니다. 다른 선택지들은 각각 다른 항생제들의 작용기작을 설명하고 있으며, penicillin과 직접적인 관련은 없습니다.
따라서, penicillin의 작용기작을 이해하고 다른 항생제들의 작용기작과 구분하는 것이 중요합니다.
① 세포벽의 peptidoglycan의 교차연결(cross-linkage)을 만드는 transpeptidase 반응을 방해하여 세포벽 형성을 억제한다.
② DNA gyrase를 방해하여 DNA 복제를 못하게 한다.
③ DNA 의존성 RNA 중합효소를 방해하여 유전자 전사를 억제한다.
④ 30S 리보솜 단위체에 결합하여 tRNA가 리보솜에 결합하지 못하게 하여 단백질 생성 시 펩티드 결합을 못하게 한다.
⑤ 원핵세포의 70S 리보솜의 30S 단위체에 결합하여 단백질 합성과 해독 과정의 정확도(fidelity)를 감소시킨다.
정답: ①
1. 문제 분석
이 문제는 penicillin의 작용기작에 대한 정확한 지식을 요구합니다. Penicillin은 세포벽 합성 억제제에 속하며, 특정한 효소를 저해함으로써 세포벽 합성을 방해하여 세균의 생존을 저해합니다. 이와 함께 다른 선택지들은 각각 다른 항생제들의 작용기작을 반영하고 있으며, 1차 변리사 수험생들은 각각의 항생제 작용 메커니즘을 이해해야 합니다.
2. 단계별 해설
선택지 1: 세포벽의 peptidoglycan의 교차연결(cross-linkage)을 만드는 transpeptidase 반응을 방해하여 세포벽 형성을 억제한다.
• 해설: Penicillin은 β-lactam 계열 항생제로, transpeptidase(일명 penicillin-binding proteins, PBP)를 저해하여 세균의 peptidoglycan 교차 결합을 방해합니다. Peptidoglycan은 세포벽의 주요 구성 성분으로, 교차결합이 이루어지지 않으면 세포벽이 약해져 세포가 삼투압에 의해 파괴됩니다. 이로 인해 세균 세포는 분열 중에 사멸하게 됩니다.
• 결론: Penicillin의 주요 작용기작은 세포벽 합성 저해입니다. 따라서 ①번이 정답입니다.
선택지 2: DNA gyrase를 방해하여 DNA 복제를 못하게 한다.
• 해설: DNA gyrase는 퀴놀론계 항생제(예: ciprofloxacin)의 표적입니다. DNA gyrase는 DNA 복제 시 초나선을 풀어주는 역할을 합니다. 이 효소를 억제하면 DNA 복제가 중단되어 세균이 죽게 됩니다.
• 결론: 이는 퀴놀론계 항생제의 작용기작으로 penicillin과는 관련이 없습니다.
선택지 3: DNA 의존성 RNA 중합효소를 방해하여 유전자 전사를 억제한다.
• 해설: DNA 의존성 RNA 중합효소는 **리팜핀(rifampin)**과 같은 항생제의 표적입니다. 이 효소를 저해하면 RNA 합성이 억제되어 단백질 합성이 중단되고, 세균의 성장이 멈춥니다.
• 결론: 이는 리팜핀 등의 작용기작으로 penicillin과 관련이 없습니다.
선택지 4: 30S 리보솜 단위체에 결합하여 tRNA가 리보솜에 결합하지 못하게 하여 단백질 생성 시 펩티드 결합을 못하게 한다.
• 해설: 30S 리보솜 단위체에 결합하여 단백질 합성을 저해하는 항생제는 **테트라사이클린(tetracycline)**이나 아미노글리코사이드(aminoglycoside) 계열의 항생제입니다. 이들은 tRNA가 리보솜에 결합하는 것을 방해하여 단백질 합성을 억제합니다.
• 결론: 이는 테트라사이클린 등의 작용기작으로 penicillin과 관련이 없습니다.
선택지 5: 원핵세포의 70S 리보솜의 30S 단위체에 결합하여 단백질 합성과 해독 과정의 정확도(fidelity)를 감소시킨다.
• 해설: 이 설명은 아미노글리코사이드(aminoglycoside) 계열 항생제의 작용기작과 유사합니다. 이 항생제는 30S 단위체에 결합하여 번역 중 틀린 아미노산을 삽입하게 만들어 단백질 합성의 정확도를 낮추는 방식으로 작용합니다.
• 결론: 이는 아미노글리코사이드 계열 항생제의 작용기작으로 penicillin과 관련이 없습니다.
3. 종합 결론
이 문제의 정답은 ①번입니다. Penicillin의 주요 작용기작은 세균 세포벽 합성 과정에서 transpeptidase 효소를 저해하여 세포벽을 약화시키는 것입니다. 다른 선택지들은 각각 다른 항생제들의 작용기작을 설명하고 있으며, penicillin과 직접적인 관련은 없습니다.
따라서, penicillin의 작용기작을 이해하고 다른 항생제들의 작용기작과 구분하는 것이 중요합니다.
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