시타라빈(cytarabine, Ara-C)의 구조적 특징과 작용기전에 대한 설명으로 옳은 것은?
시타라빈은 뉴클레오사이드 유사체로서 천연 뉴클레오사이드와 비교하여 당 부분의 입체화학적 차이를 가진다. · 천연 뉴클레오사이드의 리보스는 2'-OH가 아라비노 배열(arabino configuration)임 · 시타라빈은 2'-OH가 아라비노 배열로 시티딘과 구별됨 · 체내에서 인산화되어 활성형인 Ara-CTP로 전환됨
1데옥시리보스의 2' 위치에 불소가 치환된 구조로 DNA 복제를 억제한다
2리보스의 2'-OH가 알파(α) 배열로 시티딘의 2'-OH와 반대 입체구조를 가진다✓ 정답
3피리미딘 염기의 4번 위치 아미노기가 수산기로 치환되어 효소 억제 활성을 나타낸다
4활성형인 Ara-CMP가 티미딜레이트 합성효소와 공유결합을 형성하여 효소를 불활성화한다
5리보스의 2'-OH가 베타(β) 배열로 천연 시티딘과 동일한 입체구조를 가진다
해설
시타라빈(Ara-C)은 시티딘과 달리 리보스의 2'-OH가 알파(α) 배열(아라비노 배열)로 존재하여 천연 시티딘의 2'-OH 베타 배열과 입체화학적으로 다르다. 이 구조적 차이로 인해 DNA 중합효소를 억제하고 DNA 사슬 연장을 종결시킨다. 활성형은 Ara-CTP이며 TS 억제가 아닌 DNA 중합효소 억제가 주된 기전이다.
핵심 해설
이 문제는 시타라빈(cytarabine)의 구조적 특징과 작용기전을 이해하는지 평가합니다. 시타라빈(Ara-C)은 천연 뉴클레오사이드인 시티딘(cytidine)과 비교하여 리보스 2' 탄소의 수산기(-OH) 입체 배열이 다릅니다. 천연 시티딘의 2'-OH는 베타(β) 배열이지만, 시타라빈의 2'-OH는 알파(α) 배열(arabino configuration)을 가집니다. 이 구조적 차이로 인해 시타라빈은 세포 내에서 인산화되어 활성 대사체인 Ara-CTP로 전환되며, Ara-CTP는 DNA 중합효소(DNA polymerase)를 경쟁적으로 억제하고 DNA 가닥에 삽입되어 사슬 연장을 종결시킵니다. 이는 티미딜레이트 합성효소(thymidylate synthase) 억제와는 다른 기전입니다. 또한, 시타라빈은 데옥시리보스 유사체가 아닌 아라비노스(arabinose) 유사체이며, 피리미딘 염기(시토신)의 4번 위치 아미노기가 수산기로 치환된 구조가 아닙니다(이는 다른 약물의 특징입니다). 따라서 보기 2가 옳은 설명입니다.
임상 실무 가이드
시타라빈은 급성 골수성 백혈병(AML) 치료의 핵심 약제입니다. 고용량 요법 시 소뇌 독성, 각막염, 결막염, 구내염 등이 발생할 수 있어 주의가 필요합니다. 활성형 전환을 위해 데옥시시티딘 키나아제(deoxycytidine kinase)가 필요하므로, 내성 기전으로 이 효소의 활성 감소를 고려해야 합니다.