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이희찬 연구실

선문대학교 제약생명공학과

이희찬 교수

이희찬 연구실

제약생명공학과 이희찬

이희찬 연구실은 생물화학공학과 제약공학을 융합하여 미생물 및 효소 기반의 신약 개발, 항생제 생산, 그리고 바이오화합물의 대량생산 기술 개발에 주력하고 있습니다. 연구실은 Streptomyces 등 다양한 미생물을 활용한 항생제의 생합성 경로 규명, 유전자 클러스터 분석, 그리고 이종 발현 시스템을 통한 신규 항생제 및 생리활성물질의 개발에 깊은 전문성을 보유하고 있습니다. 이러한 연구는 기존 항생제 내성 문제 해결과 새로운 치료제 개발에 중요한 기여를 하고 있습니다. 연구실에서는 대사공학과 유전자 조작 기술을 접목하여 미생물의 대사 경로를 최적화하고, 고부가가치 바이오화합물의 생산성을 극대화하는 다양한 전략을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 특정 유전자의 과발현, 유전자 클러스터의 재조합, 효소의 기능적 특성 분석 등을 통해 항생제, 클라불라닉산, 미생물 셀룰로오스 등 다양한 바이오제품의 생산 공정 효율을 높이고 있습니다. 또한, 통계적 실험설계와 발효 공정의 자동화 등 공정 최적화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이희찬 연구실은 다수의 특허와 논문을 통해 연구 성과를 국내외에 알리고 있으며, 실제 산업 현장에서 적용 가능한 기술로 발전시키기 위한 산학협력 및 기술이전 활동도 적극적으로 추진하고 있습니다. 연구실의 연구 결과는 제약, 바이오, 식품, 환경 등 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있는 기반 기술로서, 사회적·경제적 파급 효과가 매우 큽니다. 연구실은 또한 미생물 기반 바이오프로세스의 대량생산 기술 개발에 중점을 두고, 실험실 수준의 연구 성과를 산업적 규모로 확장하는 데 힘쓰고 있습니다. 이를 위해 배지 조성 최적화, 발효 조건 설정, 생산 공정의 자동화 및 효율화 등 다양한 공학적 접근법을 적용하고 있습니다. 이러한 노력은 바이오의약품 및 친환경 바이오소재 개발 등 미래 산업의 핵심 기술로 이어지고 있습니다. 이희찬 연구실은 앞으로도 생물화학공학과 제약공학의 융합을 통한 혁신적인 연구를 지속적으로 수행하여, 인류 건강 증진과 바이오산업 발전에 기여할 것입니다. 연구실의 다양한 연구 주제와 성과는 국내외 학계와 산업계에서 높은 평가를 받고 있으며, 미래 바이오산업을 선도하는 연구실로 자리매김하고 있습니다.

생물화학공학을 통한 항생제 및 생리활성물질의 개발
이희찬 연구실은 생물화학공학의 원리를 바탕으로 다양한 미생물 및 효소를 활용하여 항생제와 생리활성물질의 개발에 주력하고 있습니다. 특히 Streptomyces와 같은 방선균을 이용한 신규 항생제의 생합성 경로 규명과 유전자 클러스터의 분석, 그리고 이종 발현 시스템을 통한 대량 생산 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 기존 항생제의 내성 문제를 극복하고, 새로운 치료제 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 연구실에서는 유전자 조작 및 대사공학 기법을 활용하여 항생제의 생산성을 극대화하고, 구조적 다양성을 확보하기 위한 다양한 전략을 시도하고 있습니다. 예를 들어, 특정 유전자(예: afsR, metK1-sp 등)의 과발현을 통해 항생제 생산량을 향상시키거나, 도입 유전자 클러스터를 조합하여 새로운 하이브리드 항생제를 창출하는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, 효소의 기질 특이성 확장 및 기능적 특성 분석을 통해 생합성 경로의 효율성을 높이고, 산업적 응용 가능성을 모색하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 다수의 특허와 논문으로 이어지고 있으며, 실제 산업 현장에서 적용 가능한 기술로 발전하고 있습니다. 연구실의 항생제 및 생리활성물질 개발 연구는 제약 산업뿐만 아니라, 생명공학 및 의약학 분야 전반에 걸쳐 큰 파급 효과를 기대할 수 있습니다.
미생물 기반 바이오프로세스 및 대사공학
연구실은 미생물의 대사 경로를 공학적으로 설계하고 최적화하여 고부가가치 바이오화합물의 생산을 극대화하는 바이오프로세스 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 미생물 셀룰로오스, 아미노글리코사이드 항생제, 클라불라닉산 등 다양한 바이오제품의 생산 공정 최적화와 효율적 배양 조건 설정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이를 위해 통계적 실험설계, 배지 조성 최적화, 발효 공정의 자동화 및 대량 생산 기술 개발 등 다양한 공학적 접근법이 적용되고 있습니다. 또한, 연구실은 미생물의 유전자 및 대사 네트워크를 분석하여, 특정 대사산물의 생산성을 높이기 위한 유전자 조작 및 대사 흐름 제어 전략을 개발하고 있습니다. 예를 들어, Streptomyces clavuligerus에서의 클라불라닉산 생산 증대, Acetobacter xylinum을 이용한 미생물 셀룰로오스 생산 최적화, 그리고 다양한 Streptomyces 종에서의 항생제 유전자 클러스터 발굴 및 기능 분석 등이 주요 연구 주제입니다. 이러한 연구는 바이오의약품, 식품, 환경 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있는 기반 기술을 제공합니다. 연구실의 바이오프로세스 및 대사공학 연구는 실험실 수준의 성과를 산업적 규모로 확장하는 데 중점을 두고 있습니다. 이를 위해 산학협력 및 기술이전, 특허 출원 등 실용화 활동도 적극적으로 추진하고 있으며, 국내외 학회 및 산업계와의 협력을 통해 연구 결과의 사회적·경제적 가치를 극대화하고 있습니다.
1
Expanding substrate specificity of GT-B fold glycosyltransferase via domain swapping and high-throughput screening
이희찬, 김병기, 윤여준, 송재경, 류광경, 박성희, 박형연
BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING, 2009
2
A novel low molecular weight phospholipase D from Streptomyces sp. CS684
이희찬, 유진철, 송재경, Jaya R. Simkhada, 이효정, 장소영, 김지현
Bioresource Technology, 2008
3
Metabolic engineering of noviose: heterologous expression of novWUS and generation of a new hybrid antibiotic, noviosylated 10-deoxymethynolide/narbonolide, from Streptomyces venezuelae YJ003-OTBP1
Pageni, BB, Oh, TJ, Lee, HC, Sohng, JK
BIOTECHNOLOGY LETTERS, 2008