핵심 해설
이 문제는 주요 항생제의 내성 기전을 정확히 알고 있는지를 묻는 문제예요. 항생제 내성(Antibiotic Resistance)은 현대 의학의 심각한 도전 과제이며, 약사 국가고시에서도 작용 기전과 함께 꼭 출제되는 필수 주제입니다.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 항생제 내성 기전은 크게 ① 약물 불활성화(Enzymatic inactivation), ② 표적 부위 변형(Target site modification), ③ 약물 유출 증가(Efflux pump), ④ 약물 투과성 감소(Decreased permeability), ⑤ 대체 경로 활성화(Bypass pathway) 등으로 분류할 수 있어요. 각 항생제별로 대표적인 내성 기전을 연결 지어 암기하는 것이 중요해요.
정답 근거 (Answer Rationale): 정답은 4번입니다.
설파메톡사졸(Sulfamethoxazole)은 설파제(Sulfonamide) 계열로,
디하이드로프테로산 합성효소(DHPS, Dihydropteroate synthase)를 억제하여 세균의 엽산 합성을 차단합니다. 설파제 내성의 가장 흔한 기전은
핵심! DHPS 효소의 아미노산 서열이 변이되어 약물과의 친화성이 감소하는 것입니다. "효소 과발현에 의한 약물 포획"은 설파제의 내성 기전이 아니에요.
오답 분석 (Distractor Analysis):
1.
에리스로마이신(Erythromycin): 마크로라이드(Macrolide) 계열 항생제로, 50S 리보솜 소단위체의 23S rRNA에 결합하여 단백질 합성을 억제합니다. 주요 내성 기전은
erm(Erythromycin ribosome methylation) 유전자에 의한 23S rRNA의 아데닌 메틸화로, 이로 인해 약물 결합 부위가 변형되어 결합이 방해받습니다. 연결이 옳습니다.
2.
클로람페니콜(Chloramphenicol): 50S 리보솜 소단위체에 결합하는 항생제입니다. 주요 내성 기전은
클로람페니콜 아세틸전달효소(CAT, Chloramphenicol acetyltransferase)에 의한 아세틸화로, 불활성화된 약물은 리보솜에 결합할 수 없게 됩니다. 연결이 옳습니다.
3.
리네졸리드(Linezolid): 옥사졸리디논(Oxazolidinone) 계열 항생제로, 50S 리보솜 소단위체의 23S rRNA에 결합합니다. 주요 내성 기전 중 하나는
cfr(Chloramphenicol-florfenicol resistance) 유전자에 의한 23S rRNA의 시토신 메틸화입니다. 이는 에리스로마이신의 erm 기전과 유사하지만 메틸화 위치가 다릅니다. 연결이 옳습니다.
5.
테트라사이클린(Tetracycline): 30S 리보솜 소단위체에 결합하는 항생제입니다. 내성 기전은 다양하지만, 가장 흔한 기전은
유출 펌프(Efflux pump, 예: TetA~TetE)에 의한 세포 내 약물 농도 감소입니다. 다른 기전으로는 리보솜 보호 단백질(Ribosomal protection proteins, 예: TetM, TetO)이 있어요. 연결이 옳습니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts):
-
혼동 주의! 베타-락탐(Beta-lactam) 항생제(페니실린, 세팔로스포린)의 주요 내성 기전은 베타-락타마제(Beta-lactamase) 생산에 의한 약물 불활성화입니다.
- 아미노글리코사이드(Aminoglycoside, 예: 젠타마이신)의 내성 기전은 아미노글리코사이드 변형 효소(AME)에 의한 불활성화가 대표적입니다.
- 플루오로퀴놀론(Fluoroquinolone) 내성은 DNA 자이레이즈(DNA gyrase) 또는 토포이소머라제 IV(Topoisomerase IV)의 표적 부위 변형과 유출 펌프 증가가 주된 원인입니다.
개념 정리: 주요 항생제 계열별 내성 기전 요약
한눈에 비교!
| 항생제 계열 | 표적 | 대표 내성 기전 | 관련 유전자/효소 |
|---|
| 마크로라이드 (에리스로마이신) | 50S 리보솜 (23S rRNA) | 표적 부위 메틸화 (결합 방해) | erm |
| 옥사졸리디논 (리네졸리드) | 50S 리보솜 (23S rRNA) | 표적 부위 메틸화 (결합 방해) | cfr |
| 테트라사이클린 | 30S 리보솜 | 유출 펌프 증가, 리보솜 보호 | Tet(A-E) (유출), Tet(M/O) (보호) |
| 클로람페니콜 | 50S 리보솜 | 효소적 불활성화 (아세틸화) | CAT |
| 설파제 (설파메톡사졸) | DHPS (엽산 합성) | 표적 효소 변이 (친화성 감소) | sul 유전자 변이 |
암기 팁
- "마크로라이드 & 옥사졸리디논은 **리보솜(23S) 메틸화**": 둘 다 50S 리보솜을 표적으로 하며, erm(에리스로)와 cfr(리네졸) 유전자가 rRNA를 메틸화시켜요.
- "테트라사이클린은 **뺄셈(유출)**과 **보호**": 유출 펌프(Tet)로 빼내거나, 보호 단백질(TetM/O)로 리보솜을 가려요.
- "클로람페니콜은 **CAT**가 아세틸화로 망가뜨림": CAT 효소가 약물을 변형시켜요.
- "설파제는 **표적(DHPS)이 변심**": 효소 자체가 변이되어 약물이 붙지 않아요.
국시 빈출 포인트
항생제 내성 기전은 "약물-내성 기전" 연결 고리로 자주 출제됩니다. 특히 베타-락탐계, 마크로라이드계, 테트라사이클린계, 아미노글리코사이드계, 퀴놀론계, 그리고 설파제/트리메토프림(TMP-SMX)의 내성 기전은 반드시 정리해 두세요. "옳지 않은 것" 고르기 문제가 많아요.
기출 변형 주의!
내성 기전에서 한 걸음 더 나아가, "다중 내성(MDR) 세균(예: MRSA, VRE, CRE)에서 발견되는 특정 내성 유전자(예: mecA, vanA, blaKPC)는 무엇인가?" 또는 "이 내성 기전을 극복하기 위해 개발된 항생제(예: 베타-락타마제 억제제 복합제, 새로운 세팔로스포린)는 무엇인가?"와 같은 통합 문제로 변형 출제될 수 있어요.