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정광환 연구실
서강대학교 생명과학전공 정광환 교수
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정광환 연구실

서강대학교 생명과학전공 정광환 교수

정광환 연구실은 미생물 rhodopsin이 빛을 인식한 뒤 막 단백질과 효소, 전사 조절 인자에 대한 결합을 통해 생리 기능을 조절하는 메커니즘을 연구합니다. 헬리오로돕신이 효소 활성과 DNA 복구, ABC transporter 운반, 유전자 발현을 광신호로 연결하는 과정을 단백질-단백질 상호작용 관점에서 분석합니다. 또한 카로티노이드 보조 발색단 결합과 색 튜닝, 그리고 이온 환경이 막단백질 발현과 접힘에 미치는 영향을 통합적으로 규명하여 광생물학 기반 제어 요소의 설계 근거를 확보합니다.

미생물 로돕신헬리오로돕신광신호 조절단백질-단백질 상호작용발색단-단백질 결합
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
헬리오로돕신 기반 광신호 조절 단백질 네트워크 thumbnail
헬리오로돕신 기반 광신호 조절 단백질 네트워크
Heliorhodopsin-driven light-regulatory protein networks
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카로티노이드 보조 발색단 결합과 색/안정성 튜닝 thumbnail
카로티노이드 보조 발색단 결합과 색/안정성 튜닝
Carotenoid secondary chromophore binding and color/thermal tuning
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미생물 로돕신의 이온 의존 발현·접힘 조건 최적화 thumbnail
미생물 로돕신의 이온 의존 발현·접힘 조건 최적화
Ion-dependent expression and folding optimization of microbial rhodopsins
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 2
·
2024
Proton-pumping photoreceptor controls expression of ABC transporter by regulating transcription factor through light
Jin-gon Shim, Kimleng Chuon, Jihyun Kim, Sang-ji Lee, Myung-chul Song, Shin‐Gyu Cho, Chenda Hour, Kwang‐Hwan Jung
IF 5.1 (2024)
Communications Biology
of 8 μM) 및 필요한 전하 잔기를 규명하였다. 형광 및 루시퍼레이스 리포터 시스템을 이용한 시험관 내(in vitro) 실험에서 ATP 결합 카세트(ABC) 수송체와 G. violaceus 전사 조절 인자(GvTcR)의 자기 조절(self-regulation)은 빛에 의해 조절되며, 실시간 중합효소 연쇄반응(real-time polymerase chain reaction)을 사용하여 G. violaceus에서 유전자 조절이 관찰되었다. 이러한 결과는 미생물 로돕신 기능의 자연적 잠재력과 한계에 대한 이해를 확장한다.
https://doi.org/10.1038/s42003-024-06471-4
Rhodopsin
Transcription factor
Biology
Regulation of gene expression
Gene expression
Cell biology
Transcription (linguistics)
Biophysics
Genetics
Gene
2
Article
|
인용수 7
·
2024
Heliorhodopsin-mediated light-modulation of ABC transporter
Shin‐Gyu Cho, Jihyun Kim, Jieun Lee, I. M. ung Choi, Myungchul Song, Kimleng Chuon, Jin‐gon Shim, Kun‐Wook Kang, Kwang‐Hwan Jung
IF 15.7 (2024)
Nature Communications
헬리오로돕신(HeRs)은 광범위한 기능을 가질 것으로 가설화되어 왔다. 최근 소수의 HeRs에 대해서는 그 기능이 밝혀졌으나, 가설적 기능은 여전히 대부분 알려지지 않았다. 본 연구에서는 Omithinimicrobium cerasi의 HeR인 Omithinimicrobium cerasi HeR 매개 방식으로, 이질이량체 다제내성 ATP 결합 카세트 수송체(OmrDE)의 빛 조절에 대해 조사하였다. 본 연구에서 HeR을 암호화하는 유전자 주변의 유전자들을 분류하고, 단백질-단백질 상호작용을 위한 고도로 보존된 잔기를 식별하였다. 그 결과, OcHeR과 OmrDE 간의 상호작용은 열역학적 파라미터를 통해 양(+)의 협동성을 보이며 순차적 결합을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한 빛에 의해 유도된 OcHeR은 OmrDE의 약물 수송을 상향조절한다. 따라서 결합은 약물이 포함된 서식지에서 생존하는 O. cerasi의 약물 내성에 중요할 수 있다. 종합하면, 본 연구는 다제내성에 대한 조절성 로돕신으로서 HeR의 기능을 밝혀낸다. 본 연구 결과는 옵토제네틱 기술에서의 잠재적 응용 가능성을 시사한다.
https://doi.org/10.1038/s41467-024-48650-1
ATP-binding cassette transporter
Optogenetics
Transporter
Gene
Function (biology)
Multiple drug resistance
Computational biology
Biology
Cell biology
Drug resistance
3
Article
|
·
인용수 7
·
2023
Natural selection of carotenoid binding in Gloeobacter rhodopsin
Kimleng Chuon, Jin‐gon Shim, Shin‐Gyu Cho, Myungchul Song, Kwang‐Hwan Jung
IF 4.6 (2023)
Algal Research
https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103232
Rhodopsin
Chemistry
Crocetin
Chromophore
Carotenoid
Binding site
Stereochemistry
Docking (animal)
Biophysics
Photochemistry
최신 정부 과제
19
과제 전체보기
1
2025년 8월-2030년 7월
|140,000,000원
자가 에너지 구동 멀티사이클 인공세포 연구 한중일 교류회
ㅇ 합성생물학의 광범위한 분야에서 세포의 기능을 모듈화할 수 있는 A3 전문가 그룹이 공동으로 “세포와 유사한 기능을 수행하는 인공 세포”를 합성하기 위하여, 최종적으로 “스스로 에너지를 생산하고”, “필요한 물질을 합성하고 활용하여”, “다음세대의 세포로 분열해 낼 수 있는”, 자가 동력 인공세포의 다중 주기 재생산 (Multi-cycle Reproduc...
인공 세포
상향식 생물공학
합성 생물학
무세포발현
인지질
2
주관|
2021년 7월-2023년 12월
|750,000,000원
서강-하버드-SDU BioHybrid 공동 연구센터
BioHybrid 1. ECM-결합조직 : 세포간, 조직간 ECM 환경 결합조직/근육조직의 제작 기술 - 복합 ECM기반 3차원 결합조직 biohybrid 기술 확보 - Stem cell-derived 인공 근육 조직 biohybrid 기술 연구 Biohybrid 2. Microenvironment : 이종 세포 적층형 다층 조직 구현 기술 - antagonistic 조직 적층 기술 확보 - hierarchical 점증적 조직 적층 기술 확보 Biohybrid 3 Artificial Heart : 구조적 이방성 배향을 이용한 기능성 인공 장기 기술 - 하이드로젤과 fiber 복합체 배향을 이용한 3D 세포배양 - d-ECM을 복합한 조직유사 스케폴드 3D 세포 배양 Commercialization : ECM제어된 적층형 바이오잉크 제작 기술의 공동사업화
세포외막기질
바이오프린팅
조직공학
연결조직
근육조직
인공장기
Extracellular Matrix
Biopr
3
주관|
2020년 9월-2027년 8월
|633,517,000원
스트레스 대응 생체분자기능 교육연구팀
본 과제는 스트레스 대응 생명현상 분야에서 깊이 있는 이해와 인접 분야 소통을 함께 키우는 상호연계(Association)형 과학인재 양성 연구임. 연구 목표는 Quality(정성 지표 중심), Integration(기초-응용 통합), Communication(유닛·학과·국내외 소통) 기반 인재 확보에 있음. 핵심 연구 내용은 “스트레스 대응 생체분자기능”을 중심으로 제 1 유닛 환경 스트레스 대응, 제 2 유닛 유전적 스트레스 대응(유전자 손상, 암 발전/전), 제 3 유닛 생물 상호작용 스트레스 대응(미생물-숙주) 상호연계 연구 추진임. 기대 효과는 국제 경쟁력, 산학협력·특허 기술이전, 신학문 융합 및 차세대 BT산업 경쟁력 강화로 이어짐.
상호연계형 인재양성
스트레스 대응
생체분자기능
질적 향상
기초-응용 통합
다제간 소통
환경 스트레스
유전적 스트레스
생물 상호작용 스트레스
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2025탄산리튬-클로렐라 혼합체에서 리튬 성분 추출 방법1020250059651
공개2024염 농도 조절 금속 생광물화를 이용한 금속 회수 방법1020240098043
공개2024클로렐라 불가리스 균주를 이용한 리튬 침출용 조성물 및 리튬 침출 방법1020240010130
전체 특허

탄산리튬-클로렐라 혼합체에서 리튬 성분 추출 방법

상태
공개
출원연도
2025
출원번호
1020250059651

염 농도 조절 금속 생광물화를 이용한 금속 회수 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240098043

클로렐라 불가리스 균주를 이용한 리튬 침출용 조성물 및 리튬 침출 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240010130