퀴놀론계 약물의 내성 기전 중 표적 효소의 유전자 돌연변이와 관련된 내성 기전으로 옳은 것은?
다음은 퀴놀론 내성 기전의 종류이다. · 표적 효소(DNA gyrase, topoisomerase IV) 변이 · 세균 세포막의 약물 유출 펌프(efflux pump) 과발현 · 외막 단백질(porin) 소실에 의한 세포 투과성 감소
1blaTEM 유전자 발현으로 퀴놀론 분해 효소가 생성된다
2gyrA 유전자의 QRDR 부위 돌연변이로 약물-효소 결합 친화성이 감소한다✓ 정답
3ermB 유전자 발현으로 리보솜 메틸화가 일어나 약물 결합이 억제된다
4mecA 유전자 획득으로 변형된 PBP2a가 발현되어 약물 결합을 회피한다
5vanA 유전자 획득으로 세포벽 전구체 말단 구조가 변형된다
해설
퀴놀론 내성의 가장 중요한 기전은 gyrA(DNA gyrase A 소단위) 및 parC(topoisomerase IV C 소단위) 유전자의 QRDR(quinolone resistance-determining region) 부위 점돌연변이이다. 이로 인해 약물과 효소 간 결합 친화성이 감소한다. mecA는 MRSA, blaTEM은 베타락탐, vanA는 반코마이신, ermB는 마크로라이드 내성 기전이다.
퀴놀론 내성 기전 해설
퀴놀론계 항생제(예: ciprofloxacin, levofloxacin)의 주요 표적은 세균의 DNA 복제 효소인 DNA gyrase와 topoisomerase IV입니다. 이 중 DNA gyrase의 A 소단위를 암호화하는 gyrA 유전자, 그리고 topoisomerase IV의 C 소단위를 암호화하는 parC 유전자 내에는 QRDR(quinolone resistance-determining region)이라는 돌연변이가 잘 일어나는 부위가 존재합니다. 이 부위에 점돌연변이가 발생하면 약물과 효소 간의 친화성이 감소하여 약물이 효소에 결합하지 못하게 되며, 이는 퀴놀론 내성의 가장 빈번하고 중요한 기전입니다. 나머지 보기는 다른 계열 항생제의 대표적 내성 기전으로 혼동하지 않도록 주의해야 합니다.
항생제 내성 기전 감별 포인트
임상에서 항생제 선택 시 각 약물 계열별 내성 기전을 이해하는 것은 중요합니다. 퀴놀론 내성은 QRDR 돌연변이가 가장 핵심이며, efflux pump 과발현이나 porin 소실은 부차적 기전으로 작용할 수 있습니다. MRSA에서 mecA 유전자는 beta-lactam 계열의 내성을 유발하고, vanA 유전자는 glycopeptide 계열(vancomycin) 내성, blaTEM 유전자는 beta-lactamase를 생성하여 penicillin 계열 내성, ermB 유전자는 macrolide 계열 내성(ribosomal methylation)을 유발합니다. 복약지도 시 내성 기전을 약물 선택의 근거로 활용할 수 있습니다.
QRDR — Quinolone Resistance-Determining Region의 약자로, DNA gyrase의 gyrA 유전자와 topoisomerase IV의 parC 유전자 내에서 돌연변이가 주로 발생하는 부위임
gyrA — 세균 DNA gyrase의 A 소단위를 암호화하는 유전자로, 퀴놀론 내성에서 가장 중요한 돌연변이 표적임
DNA gyrase — 세균 DNA 복제 과정에서 음성 초나선(negative supercoil)을 도입하는 효소로, 퀴놀론계 약물의 주요 표적임
topoisomerase IV — 세균 DNA 복제 후 염색체 분리를 담당하는 효소로, DNA gyrase와 함께 퀴놀론의 표적이 됨
efflux pump — 세균이 항생제를 세포 밖으로 능동적으로 배출하는 단백질 복합체로, 퀴놀론 내성의 부차적 기전으로 작용함