
アゴニストとは、受容体を活性化して生物学的反応を引き起こす化学物質のことです。受容体は細胞タンパク質であり、その活性化によって細胞は現在の活動を変化させます。一方、アンタゴニストはアゴニストの作用を阻害し、インバースアゴニストはアゴニストとは逆の作用を引き起こします。
この単語は、ギリシャ語のἀγωνιστής ( agōnistēs )「競技者、チャンピオン、ライバル」< ἀγών ( agōn )「競技、戦闘、努力、闘争」< ἄγω ( agō )「導く、導く、案内する、駆り立てる」に由来する。
受容体は、内因性アゴニスト(ホルモンや神経伝達物質など)または外因性アゴニスト(薬剤など)によって活性化され、生物学的反応を引き起こします。生理学的アゴニストとは、同じ身体反応を引き起こすものの、同じ受容体には結合しない物質のことです。
薬理学の従来の定義を広げる新たな発見は、リガンドがエフェクター経路や組織の種類に応じて、同じ受容体でアゴニストとアンタゴニストの両方として同時に作用できることを示している。この現象を説明する用語は、「機能的選択性」、「プロテアンアゴニズム」[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]、または選択的受容体モジュレーター[ 8 ]である。
前述のように、アゴニストは、アゴニストの種類と受容体の種類に応じて、異なる場所と異なる方法で結合する可能性があります。[ 9 ]結合のプロセスは受容体とアゴニストの関係に固有のものですが、結合によって立体構造の変化が誘発され、受容体が活性化されます。[ 9 ] [ 10 ]この立体構造の変化は、アゴニストが結合したときに電荷のわずかな変化またはタンパク質の折り畳みの変化の結果であることが多いです。 [ 10 ] [ 11 ]このプロセスを示す2つの例は、ムスカリン性アセチルコリン受容体とNMDA受容体、およびそれぞれのアゴニストです。

Gタンパク質共役受容体(GPCR)であるムスカリン性アセチルコリン受容体の場合、 [ 10 ]内因性アゴニストはアセチルコリンです。この神経伝達物質の結合により、細胞内にシグナルを伝達する構造変化が引き起こされます。[ 10 ]この構造変化はアゴニストの主な効果であり、アゴニストの結合親和性とアゴニストの有効性に関連しています。[ 9 ] [ 12 ]この受容体に結合する他のアゴニストは、その特異的な結合親和性と有効性に基づいて、上述の異なるアゴニストのカテゴリーのいずれかに分類されます。

NMDA受容体は、活性化に共作動薬を必要とするため、代替作用機序の一例です。NMDA受容体は、単一の特異的作動薬を必要とするのではなく、内因性作動薬であるN-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)とグリシンの両方を必要とします。[ 11 ]これらの共作動薬は両方とも、NMDA受容体がイオンチャネル(この場合はカルシウム)を通過させるために必要な構造変化を誘発するために必要です。[ 11 ] NMDA受容体によって実証された側面は、作動薬のメカニズムまたは応答がさまざまな化学的および生物学的因子によってブロックされる可能性があるということです。[ 11 ] NMDA受容体は、細胞が脱分極も経験していない限り、マグネシウムイオンによって特にブロックされます。[ 11 ]
これらの違いは、アゴニストが活性化される受容体と必要な応答に応じて独自の作用機序を持つことを示している。[ 9 ] [ 10 ]ただし、目標とプロセスは概ね一貫しており、主な作用機序は、アゴニストの結合とそれに続く立体構造の変化によって受容体で望ましい応答を引き起こすことを必要とする。[ 9 ] [ 12 ]上述のように、この応答は、イオンの流れを可能にすることから、 GPCRを活性化して細胞内にシグナルを伝達することまで多岐にわたる。[ 9 ] [ 10 ]

効力とは、目的とする反応を引き起こすのに必要なアゴニストの量を指します。アゴニストの効力は、その半数最大有効濃度(EC50 )値と反比例の関係にあります。EC50値は、特定のアゴニストの最大生物学的反応の半分を引き起こすのに必要なアゴニスト濃度を測定することで求められます。EC50値は、生理学的に類似した効果をもたらす、効力が類似した薬剤の効力を比較する際に有用です。EC50値が小さいほど、アゴニストの効力は高く、最大生物学的反応を引き起こすのに必要な薬剤濃度は低くなります。
治療指数は、薬剤の安全域を示す指標です。薬剤を治療目的で使用する場合、望ましい効果を得るために必要な用量と、望ましくない、場合によっては危険な副作用を引き起こす用量(TD50、すなわち50%の人に毒性を引き起こす用量で測定)との間の安全域を理解することが重要です。この関係は治療指数と呼ばれ、 TD50:ED50の比率として定義されます。一般的に、この安全域が狭いほど、薬剤が望ましくない副作用を引き起こす可能性が高くなります。治療指数は、薬剤の有用性を判断する上で、効力とは区別される安全域の重要性を強調しています。