독성학의 분자 생화학적 원리

이 책 "독성학의 분자－생화학적 원리"는 체내에서 유기물질의 독성유발에 있어서 기본원리에 대한 이해를 위하여 분자생물학 및 생화학 측면에서 접근하고 있다. IARC(국제암연구소)의 인체발암물질 분류에 따르면 61종의 인체발암물질 중 90% 이상이 유기물질이라고 한다. 이로 보아 유기물질이 무기물질보다 독성학적 측면에서 더 심각한 건강위해를 준다고 할 수 있을 것이다. 또한 산업적, 환경적 또는 개인 습관적 경로를 통해 노출되는 화학물질 중 유기물질이 보다 더 큰 비중을 차지하는 것도 사실이다.



저자는 분자생물학의 핵심을 간단히 설명하는 데 있어서 'Central dogma(중심이론)'가 가장 많이 이용되고 있고 유기물질에 대한 독성학의 분자－생화학적 원리는 'Central dogma'에 대한 이해이며 이는 대부분 유기화학물질의 공통적인 독성기전으로 고려할 수 있다고 말한다. 역으로 독성학의 분자－생화학적 원리에 대한 접근은 독성물질의 체내 동태와 관련된 효소의 활성과 저해에 대한 이해를 위한 것이며 또한 이를 통해 새로운 약물 및 기능성식품의 개발에 응용되길 바라는 마음으로 저술하였음을 밝히고 있다.



이 책의 1장에서는 Central dogma의 이해와 독성발현을 화학적 특성, 독성물질의 개념과 분류에 대해 설명한다. 2장에서는 제1상반응(phase Ⅰ)－Cytochrome P450－의존성 생체전환에 대해 말하고 3장은 제1상반응(Phase Ⅰ reaction)－Cytochrome P450 외의 주요 효소에 의한 생체전환, 4장에서는 제2상반응(Phase Ⅱ reaction)에 의한 생체전환에 대해 설명한다. 5장의 주제는 생체활성화(Bioactivation)이고 6장에서는 독물독력학(Toxicodynamics)－Reactive intermediates와 DNA, 지질, 단백질 등과의 상호작용에 대해 상세히 밝힌다. 7장의 주제는 화학적발암(Chemical carcinogenesis)으로 암세포에 대한 화학적 설명이다.

제1장 독성학의 분자－생화학적 원리와 Central dogma

1. 독성학의 분자－생화학적 원리와 Central dogma

2. 독성발현을 위한 화학결합 및 화학적 특성

3. 유기화학물질과 독성물질의 개념과 분류

4. Biotransformation의 개념



제2장 제1상반응(Phase I reaction)－Cytochrome P450－의존성 생체전환

1. Cytochrome P450의 발견과 분류

2. Cytochrome P450의 구조(topology)와 기질특이성

3. P450의 분포하는 조직, 세포 그리고 세포소기관에 있어서 특이성(specificity)

4. Cytochrome P450의 촉매반응 사이클(catalytic cycle)

5. P450에 의한 4가지 주요 촉매반응

6. P450 유전자 및 유도기전(induction mechanism)

7. P450의 활성저해기전

8. Toxicants－drug metabolism enzyme families: CYP1, 2, 3

9. Extrahepatic tissues에서의 P450 발현－CYP1, CYP2와 CYP3 계열

10. P450의 유도개시와 효소분해



제3장 제1상반응(Phase I reaction)－Cytochrome P450 외의 주요 효소에 의한 생체전환

1. Flavin mono－oxygenase

2. Epoxide hydrolase

3. Monoamine oxidase

4. Alcohol dehydrogenase와 acetaldehyde dehydrogenase 등을 비롯한 에탄올 분해 효소

5. Quinone reductase

6. Xanthine oxidoreductase



제4장 제2상반응(Phase II reaction)에 의한 생체전환

1. Glucuronic acid conjugation

2. Sulfate conjugation

3. Acetylation conjugation

4. Methylation

5. Amino acid conjugation

6. GSH포합반응

7. 제1상반응 및 제2상반응의 gene－coordinate regulation



제5장 생체활성화(Bioactivation)－Reactive intermediates

1. Reactive intermediates－Electrophilic metabolites

2. Carbon－centered radical과 Redox－active species



제6장 독물독력학(Toxicodynamics)－Reactive intermediates와 DNA, 지질, 단백질 등과의 상호작용

1. 활성중간대사체에 의한 DNA 손상

2. 활성중간대사체에 의한 단백질 및 지질 손상



제7장 화학적 발암화(Chemical carcinogenesis)

1. 발암의 multistage theory

2. 발암화에 대한 심층적 이해



참고문헌

색인

박영철 저자 박영철은

영남대학교 생물학 이학사

서울대학교 보건대학원 보건학 석사

Oregon State University 독성학 박사

대구가톨릭대학교 GLP센터 운영책임자, 교수