# 원핵세포의 전사와 진핵세포의 전사를 비교할 때, 두 계열 RNA 중합효소의 억제제와 그 작용 기전에 대한 설명으로 옳은 것은?

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## 문제

원핵세포의 전사와 진핵세포의 전사를 비교할 때, 두 계열 RNA 중합효소의 억제제와 그 작용 기전에 대한 설명으로 옳은 것은?

## 보기

1. 리팜피신은 세균 RNA 중합효소의 베타 소단위에 결합하여 전사 개시 후 초기 신장 단계(약 2~10nt 합성)를 차단하며, 진핵세포 RNA 중합효소 II에는 작용하지 않는다. **✔ 정답**
2. 리팜피신은 세균 RNA 중합효소의 시그마 인자에 결합하여 프로모터 인식을 차단하며, 알파-아마니틴은 진핵세포 RNA 중합효소 III를 저농도에서 강하게 억제한다.
3. 알파-아마니틴은 진핵세포 RNA 중합효소 I을 저농도에서 강하게 억제하고, RNA 중합효소 II는 고농도에서만 억제한다.
4. 알파-아마니틴은 세균 RNA 중합효소의 베타 소단위에 결합하여 전사 신장을 차단하며, 진핵세포 RNA 중합효소 II에는 작용하지 않는다.
5. 리팜피신은 세균 RNA 중합효소의 알파 소단위에 결합하여 전사 개시 자체를 차단하며, 진핵세포 RNA 중합효소 II에도 동일하게 작용한다.

**정답: 1**

## 해설

리팜피신은 세균 RNA 중합효소 베타(β) 소단위의 RNA 출구 채널에 결합하여, 전사 개시 후 약 2~10nt의 짧은 RNA가 합성되는 초기 신장 단계를 차단한다. 진핵세포 RNA 중합효소에는 결합 부위 구조가 달라 작용하지 않으므로 선택적 항균 작용을 나타낸다. 알파-아마니틴은 진핵세포 RNA 중합효소 II를 저농도(~0.02 μg/mL)에서 강하게 억제하고, RNA 중합효소 III는 고농도에서 억제하며, RNA 중합효소 I은 억제하지 않는다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 원핵세포(세균)와 진핵세포(인간 등)의 전사(Transcription) 과정을 억제하는 선택적 저해제에 대한 이해를 묻고 있어요. 특히 리팜피신(Rifampicin)과 알파-아마니틴(α-Amanitin)의 정확한 표적과 작용 기전을 구별하는 것이 핵심입니다. 항생제의 선택적 독성 원리를 이해하는 데 매우 중요한 개념이므로 정확히 짚고 넘어가야 해요.

1. **핵심 개념 분석 (Key Concept)**: 리팜피신은 결핵 치료의 1차 약제로, 세균의 DNA 의존성 RNA 중합효소(DNA-dependent RNA Polymerase)를 표적으로 합니다. 이 효소는 여러 소단위(α, β, β', σ)로 구성되어 있는데, 리팜피신은 특히 베타(β) 소단위에 결합하여 RNA 신장(Elongation) 과정을 초기에 차단합니다. 진핵세포의 RNA 중합효소는 구조가 달라 리팜피신이 결합하지 못하므로 선택적 항균 작용을 나타냅니다. 알파-아마니틴은 독버섯의 일종인 알광대버섯(Amanita phalloides)에서 유래한 독소로, 진핵세포의 RNA 중합효소 II를 강력하게 억제합니다.

2. **정답 근거 (Answer Rationale)**: 정답은 **1번**입니다. 핵심! 리팜피신은 세균 RNA 중합효소의 베타(β) 소단위에 결합하여 전사가 시작된 후 짧은 RNA 조각(약 2~10개의 뉴클레오타이드)이 합성된 직후 신장을 멈추게 합니다. 이는 마치 '출발은 했지만 곧바로 벽에 막혀 더 이상 나아가지 못하는' 상태와 같아요. 이 기전은 진핵세포에는 적용되지 않아 높은 선택성을 가집니다.

3. **오답 분석 (Distractor Analysis)**:
혼동 주의! 리팜피신이 결합하는 부위는 베타 소단위이지 시그마 인자(σ factor)나 알파(α) 소단위가 아닙니다. 시그마 인자는 프로모터 인식에 관여하지만 리팜피신의 표적이 아니에요.
혼동 주의! 알파-아마니틴의 가장 중요한 특징은 진핵세포 RNA 중합효소 II(Pol II)를 저농도에서 특이적으로 억제한다는 점입니다. RNA 중합효소 III는 고농도에서 억제되며, RNA 중합효소 I은 억제되지 않아요. Pol I과 Pol II의 감수성을 반대로 기술하거나, 알파-아마니틴이 세균에 작용한다고 설명한 보기는 모두 틀렸습니다.

4. **연관 개념 정리 (Related Concepts)**: 리팜피신은 간의 약물대사효소인 CYP450(특히 CYP3A4)을 강력하게 유도(Induction)합니다. 따라서 리팜피신을 다른 약물(예: 경구피임약, 와파린, 항레트로바이러스제)과 병용 투여 시 상대 약물의 대사를 촉진하여 약효를 현저히 떨어뜨릴 수 있으므로 임상에서 매우 중요한 약물상호작용 관리 포인트입니다. 또한 알파-아마니틴 중독 시에는 간과 신장에 심각한 손상을 초래하므로 즉각적인 위세척, 활성탄 투여, 그리고 필요 시 간이식까지 고려해야 합니다.

개념 정리

| 구분 | 리팜피신 (Rifampicin) | 알파-아마니틴 (α-Amanitin) |
| --- | --- | --- |
| 기원 | 방선균 유래 반합성 항생제 | 독버섯 (Amanita phalloides) 독소 |
| 표적 세포 | 원핵세포 (세균) | 진핵세포 (인간 등) |
| 표적 분자 | RNA 중합효소 베타(β) 소단위 | RNA 중합효소 II (Pol II) 대소단위 접촉면 |
| 억제 단계 | 전사 개시 후 초기 신장 단계 (2~10nt 합성 후 차단) | 전사 신장 단계 (인산이에스테르 결합 형성 저해) |
| 선택성 | 높음 (진핵세포 RNA 중합효소에 작용 안 함) | 높음 (Pol II 특이적, Pol I 불활성, Pol III 저감수성) |

한눈에 비교!
진핵세포 RNA 중합효소의 종류와 알파-아마니틴 감수성을 반드시 구별하세요.

| 효소 종류 | 주요 생성물 | 알파-아마니틴 감수성 |
| --- | --- | --- |
| RNA Pol I | rRNA (28S, 18S, 5.8S) | 없음 (억제되지 않음) |
| RNA Pol II | mRNA, snRNA | 매우 높음 (저농도에서 강력 억제) |
| RNA Pol III | tRNA, 5S rRNA | 낮음 (고농도에서만 억제) |

약리기전 포인트
리팜피신은 RNA 중합효소의 베타 소단위에 있는 RNA 출구 채널(RNA exit channel) 근처에 결합하여, 새로 합성되는 RNA 가닥이 2~3개의 뉴클레오타이드 이상 길어지면 효소와 입체적 충돌(Steric hindrance)을 일으키도록 만듭니다. 이로 인해 짧은 RNA 조각만 합성되고 전사가 중단됩니다. 이는 단순한 '개시 차단'이 아닌 '신장 차단'임을 꼭 기억하세요.

암기 팁
"리팜피신은 **베타(β)** 소단위를 때려(Beta-block) 전사 신장을 멈춘다!"라고 연상해 보세요. 그리고 알파-아마니틴은 "진핵세포의 **둘(Pol II)**만 콕 집어 저농도로 잡는다"라고 기억하면 Pol II 특이 저해를 쉽게 떠올릴 수 있어요.

국시 빈출 포인트
약사 국가고시에서 이 주제는 크게 두 가지 방식으로 출제됩니다. 첫째, 본 문제처럼 리팜피신과 알파-아마니틴의 표적 효소와 결합 부위를 직접 비교하는 방식. 둘째, 리팜피신의 CYP450 효소 유도 작용과 연결하여 약물상호작용 문제로 출제되는 방식입니다. 두 가지 포인트를 함께 공부하시는 것이 효율적입니다.

기출 변형 주의!
향후에는 "리팜피신을 복용 중인 결핵 환자에게 경구 피임약을 처방할 때 어떤 복약지도를 해야 하는가?" 와 같은 사례형 문제로 변형되어 출제될 가능성이 매우 높아요. 리팜피신의 효소 유도 작용으로 인해 경구 피임약의 효과가 감소하므로, 추가적인 비호르몬 피임법을 권고해야 한다는 실무 지식을 연결시켜 공부해 두세요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
- **임상 시나리오 (Clinical Scenario)**: 약국에 50대 남성 환자가 "요즘 결핵 치료를 시작했는데, 혼자서 챙겨 먹는 것이 어렵다"며 문의합니다. 처방전을 확인하니 리팜피신(Rifampicin)이 포함된 다제 병합 요법입니다. 약사는 복약 상담 시 리팜피신의 가장 특징적인 부작용과 함께 약 복용 초기에는 복용 후 소변이나 땀, 눈물이 주황색-적색으로 변할 수 있으므로 놀라지 말 것을 안내합니다.
- **복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**: 처방 검수 단계에서 가장 중요한 것은 약물상호작용(Drug Interaction) 확인이에요. 리팜피신은 강력한 CYP3A4 효소 유도제이므로, 환자가 복용 중인 다른 모든 약물(특히 와파린, 경구피임약, 항경련제, 항레트로바이러스제, 칼슘채널 차단제 등)의 대사를 촉진하여 약효를 현저히 감소시킬 수 있습니다. 핵심! 병용 약물이 있다면 용량 조절 또는 대체 약물로의 변경이 반드시 필요하므로, 처방의와의 적극적인 소통이 요구됩니다.
- **환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**: 리팜피신은 간독성(Hepatotoxicity)의 위험이 있으므로, 기저 간질환 환자나 알코올 중독 환자에게는 특히 주의가 필요합니다. 또한, 정기적인 간기능 검사(LFT) 모니터링이 중요하다는 점을 환자에게 교육해야 합니다. 드물지만 혈소판 감소증, 용혈성 빈혈, 급성 신부전과 같은 심각한 면역 매개 부작용도 발생할 수 있음을 숙지하고, 이상 증상 발생 시 즉시 내원하도록 안내합니다.

복약지도 프로토콜
1. **복용법**: 식사가 흡수율에 영향을 줄 수 있으므로, 식전 1시간 또는 식후 2시간에 공복 복용하는 것이 원칙입니다.
2. **부작용 대처**: 소변, 땀, 눈물의 주황색 변색은 무해한 현상이므로 중단할 필요 없음을 설명하세요. 다만, 콘택트렌즈 착용자에게는 영구 착색 가능성을 반드시 주지시켜야 합니다.
3. **병용 금기**: 경구 피임약의 효과를 감소시키므로, 가임기 여성에게는 반드시 추가적인 피임법(콘돔 등)을 병행하도록 강력히 권고해야 합니다.

선배 약사의 한마디: "리팜피신은 단순한 항생제가 아니라 강력한 '효소 유도제'라는 사실을 꼭 기억하세요. 이 한 가지 사실만 제대로 알고 있어도, 환자의 다른 처방전에서 심각한 약물상호작용을 예방할 수 있는 능력이 생깁니다. 조제실에서 '이 환자, 리팜피신 먹고 있네? 그럼 다른 약들 용량이 충분한지 한 번 더 봐야겠다!'라는 생각을 할 수 있는 약사가 되길 바랍니다."

## 핵심 개념

- **리팜피신** — 세균의 DNA 의존성 RNA 중합효소 베타 소단위에 결합하여 전사 초기 신장을 차단하는 살균성 항생제. CYP450 효소를 강력하게 유도하여 다양한 약물상호작용을 일으킨다.
- **알파-아마니틴 (α-Amanitin)** — 독버섯류(알광대버섯 등)에서 유래한 치명적 독소. 진핵세포의 RNA 중합효소 II에 특이적으로 결합하여 mRNA 합성을 저해한다.
- **RNA 중합효소 II (RNA Polymerase II)** — 진핵세포에서 mRNA와 일부 snRNA를 전사하는 효소. 알파-아마니틴에 의해 저농도에서 특이적으로 억제된다.
- **전사 개시/신장 (Transcription Initiation/Elongation)** — DNA로부터 RNA가 합성되는 과정. 개시는 프로모터 인식과 결합 단계이며, 신장은 뉴클레오타이드 중합이 일어나는 단계이다. 리팜피신은 신장 초기 단계를 차단한다.
- **시그마 인자 (Sigma Factor)** — 원핵세포 RNA 중합효소의 소단위로, 프로모터 서열을 인식하여 효소가 정확한 위치에서 전사를 시작하도록 돕는다. 리팜피신의 표적이 아니다.

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