薬物の標的分子

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薬物の標的となる場所として、受容体、酵素、イオンチャネル、トランスポーターなどがある。本章では、薬物の標的となる受容体、酵素、イオンチャネル、トランスポーターについて概説する。

1 受容体

受容体はタンパク質で構成されており、受容体に生体内伝達物質(神経伝達物質、ホルモン、オータコイドなど)や薬物が結合すると細胞内シグナルが発生する。受容体には細胞膜上に存在するものや細胞質、核に存在するものがある。
細胞膜上に存在する受容体は、アゴニストが結合した際に生じるシグナルの伝達様式から3種類に分類することができる。
①グアノシン三リン酸(GTP)結合タンパク質と共役するもの
②イオンチャネル内蔵型のもの
③受容体に酵素部位を有するもの

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受容体の詳細については、「受容体と情報伝達系」を参照してください

2 酵素

酵素は、生体内に存在する高分子タンパク質であり、生体内反応を促進する作用を有する。薬物の中には、酵素反応を促進または阻害することにより効果を示すものが存在する。

3 イオンチャネル

イオンチャネルには、Ca2チャネル、Naチャネル、Kチャネル、Clチャネルが存在する。

1)Ca2チャネル
 細胞内のCa2濃度は、細胞外に比べ1000分の1〜10000分の1程度であり、筋収縮、ホルモンの分泌、神経伝達物質の放出には、細胞内のCa2濃度の上昇が必要である。細胞内Ca2濃度の上昇には、細胞外からのCa2の流入と、細胞内でのCa2の遊離が関与しており、Ca2チャネルは、細胞外からのCa2の流入、細胞内貯蔵部位からのCa2の遊離経路として重要な役割を果たしている。

2)Naチャネル
Naチャネルには、電位依存性Naチャネルとアミロライド感受性Naチャネルが存在する。

3)Kチャネル
 Kチャネルには、多種多様なものが存在するが、一般に活性化することにより膜電位を負に傾ける。静止膜電位の形成や調節、活動電位の再分極、Kの輸送に関与している。

4)Clチャネル
 Clチャネルには、電位依存性Clチャネル、カルシウム依存性Clチャネル、細胞容積感受性Clチャネルなどが存在し、静止膜電位の形成や調節、活動電位の再分極、細胞膜興奮調節、水輸送などに関与している。

4 トランスポーター

トランスポーターは、生体膜表面や細胞小器官膜に存在し、様々な物質(有機物質、イオンなど)の輸送に関与している。トランスポーターには、ATPを利用することにより濃度勾配に逆らった輸送をする能動輸送系、複数の基質を同じ方向に輸送する共輸送系、2つの基質を逆の方向に輸送する逆輸送系が存在する。

1)有機物質トランスポーター

2)イオントランスポーター
 イオントランスポーターには、共輸送系として、Na−K−2Cl、Na−Cl、K−Cl、Na−HCO3、逆輸送系として、Na−H、Na−Ca2、Cl−HCO3が存在する。

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