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.

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.