高考申論題
109年
[藥事] 藥理學與藥物化學
第 一 題
📖 題組：
八、Cyclooxygenase-1（COX-1）之結構如下：（圖示 COX-1 活性位洞穴） (一)相對於COX-1在active site第434及第523位置的isoleucine，COX-2在相同位置為何種氨基酸？（4分） (二)Aspirin會對COX-1產生不可逆的乙醯化反應，說明乙醯化反應會發生在那一個氨基酸？（4分） (三)Celecoxib之結構如下：（圖示 Celecoxib 結構）根據COX-1及COX-2 active site的結構，說明為什麼celecoxib選擇性的抑制COX-2？（5分）
八、Cyclooxygenase-1（COX-1）之結構如下：（圖示 COX-1 活性位洞穴） (一)相對於COX-1在active site第434及第523位置的isoleucine，COX-2在相同位置為何種氨基酸？（4分） (二)Aspirin會對COX-1產生不可逆的乙醯化反應，說明乙醯化反應會發生在那一個氨基酸？（4分） (三)Celecoxib之結構如下：（圖示 Celecoxib 結構）根據COX-1及COX-2 active site的結構，說明為什麼celecoxib選擇性的抑制COX-2？（5分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
相對於COX-1在active site第434及第523位置的isoleucine，COX-2在相同位置為何種氨基酸？（4分）
思路引導 VIP
看到這題，應直接聯想 COX 酵素同分異構物活性區（active site）的立體結構差異。COX-1 擁有較大體積的 Isoleucine，而 COX-2 則是體積較小的 Valine，這個關鍵的胺基酸替換正是設計 COX-2 選擇性抑制劑的藥物化學核心基礎。
小題 (二)
Aspirin會對COX-1產生不可逆的乙醯化反應，說明乙醯化反應會發生在那一個氨基酸？（4分）
思路引導 VIP
看到 Aspirin 的「不可逆」抑制作用，應立即聯想到其獨特的「乙醯化（Acetylation）」共價修飾機制。接著結合藥物化學知識與提供的 COX-1 活性位點結構圖，尋找具有親核性側鏈（如 -OH 羥基）且位於疏水性通道關鍵位置的胺基酸，即可精確鎖定目標。
小題 (三)
根據COX-1及COX-2 active site的結構，說明為什麼celecoxib選擇性的抑制COX-2？（5分）
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想 COX-1 與 COX-2 活性位點（active site）的關鍵胺基酸差異，特別是第 523 位的胺基酸（Ile vs. Val）。接著，將 Celecoxib 結構中的龐大側鏈（如 sulfonamide group）與此空間位阻差異結合，解釋其為何只能順利嵌入 COX-2 的額外口袋（side pocket）而無法結合 COX-1。