정우현 연구실은 유전체 손상 복구 메커니즘, 특히 상동 재조합을 통한 DNA 이중가닥 절단(DSB) 복구 경로의 작용과 조절에 대한 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 상동 재조합은 세포 내에서 발생하는 다양한 유전체 손상, 특히 이중가닥 절단을 정확하게 복구하는 중요한 경로로, 세포의 유전적 안정성 유지에 핵심적인 역할을 합니다. 연구실에서는 효모 모델 시스템을 활용하여 Dna2, Exo1, Sgs1, Rad51 등 다양한 단백질의 기능적 상호작용과 이들이 유전체 손상 복구에 미치는 영향을 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 DNA 손상 복구 과정에서 일어나는 다양한 분자적 사건들, 예를 들어 DNA 말단 절단, 단일가닥 DNA(ssDNA) 생성, 복구 단백질의 모집 및 조절 메커니즘 등을 체계적으로 분석합니다. 특히, MRX(Mre11-Rad50-Xrs2) 복합체, Sae2, Sgs1-Top3-Rmi1, Dna2, Exo1 등 여러 효소와 보조 단백질의 단계별 역할을 밝히고, 이들의 결함이 유전체 불안정성, 염색체 재배열, 세포 사멸 등으로 이어지는 분자적 경로를 규명합니다. 연구 결과는 암 등 유전체 불안정성과 관련된 질환의 원인 규명 및 치료 전략 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 또한, 상동 재조합 경로의 조절 메커니즘을 심층적으로 이해함으로써, 표적 항암제 개발 및 유전체 편집 기술의 안전성 향상에도 기여할 수 있습니다.

연구실은 산화적 스트레스와 유전체 불안정성 간의 상호작용 및 그 분자적 기전을 집중적으로 연구하고 있습니다. 산화적 스트레스는 활성산소종(ROS)에 의해 유발되며, 이는 DNA, 단백질, 지질 등 세포 내 다양한 생체분자에 손상을 일으켜 유전체 불안정성을 촉진할 수 있습니다. 연구실에서는 효모와 같은 모델 생물을 이용하여 산화적 스트레스가 DNA 손상 복구 경로, 특히 상동 재조합 및 DNA 손상 체크포인트 신호전달에 미치는 영향을 분석합니다. 특히, Superoxide dismutase(Sod1), Yap1, Skn7 등 산화적 스트레스 반응에 관여하는 유전자와 Rad51, Dna2 등 DNA 복구 유전자 간의 유전적 상호작용을 규명하고, 이들이 세포 생존 및 유전체 안정성 유지에 미치는 영향을 체계적으로 연구합니다. 산화적 스트레스와 DNA 손상 복구 경로의 상호작용은 세포의 생장, 노화, 암 발생 등 다양한 생리적 현상과 밀접하게 연관되어 있습니다. 이러한 연구는 산화적 스트레스에 의한 세포 독성 및 유전체 불안정성의 분자적 원인을 밝히고, 항산화제 또는 DNA 복구 조절 인자를 표적으로 하는 새로운 치료 전략 개발에 중요한 기초를 제공합니다. 또한, 산화적 스트레스와 유전체 손상 복구의 통합적 조절 메커니즘을 규명함으로써, 세포의 항상성 유지와 질병 예방에 기여할 수 있습니다.