이 연구 주제는 신장에서 약물, 대사체, 요산, 스테로이드 황산화합물과 같은 다양한 내인성·외인성 물질을 이동시키는 유기음이온 및 유기양이온 수송체의 분자적 정체와 기능을 규명하는 데 초점을 둔다. 연구실은 특히 OAT, OCT, OCTL 계열 수송체의 발현 부위, 조직 특이성, 막단백질 구조, 생리적 역할을 분석하여 신장 기능 유지와 약물 반응의 핵심 기전을 밝히고자 한다. 이러한 연구는 신장의 재흡수와 분비 메커니즘을 이해하는 데 중요하며, 고요산혈증·저요산혈증·통풍·신세뇨관 산증과 같은 질환의 분자적 기반을 설명하는 데 직접 연결된다. 연구 방법론 측면에서는 유전자 클로닝, cDNA 분석, 세포주 과발현 시스템 구축, 면역조직화학, 웨스턴블롯, 기능성 흡수 실험, Xenopus 난모세포 발현계 등이 핵심적으로 활용된다. 대표적으로 혈중 요산 농도를 조절하는 신장 요산-음이온 교환체를 분자 수준에서 규명한 연구는 신장 수송체 연구의 학술적 영향력을 보여준다. 또한 SLC4A4 변이와 근위 세뇨관 산증의 연관성을 제시한 연구는 유전적 이상이 임상 표현형으로 이어지는 과정을 설명하며, 수송체 및 막단백질 이상이 질환 병태생리에 어떤 영향을 주는지 입증한다. 이 분야의 궁극적 의의는 신장질환의 진단표지자와 치료표적을 발굴하고, 개인의 유전형에 따른 약물 반응 차이를 예측하는 정밀의학 기반을 마련하는 데 있다. 수송체 기능 변화는 약물 배설과 독성, 전해질 항상성, 대사체 축적에 광범위한 영향을 미치므로 임상약리학과 신장생리학을 연결하는 중요한 연구 축이 된다. 앞으로는 수송체 다형성, 질환 특이적 발현 변화, 약물-수송체 상호작용을 체계적으로 통합함으로써 신장약리 분야의 번역연구 가치가 더욱 커질 것으로 기대된다.

연구실의 또 다른 핵심 축은 수송체 단백질이 세포막에서 어떻게 조절되는지, 그리고 caveolin과 같은 막 미세영역 관련 단백질과의 상호작용이 기능에 어떤 영향을 주는지를 밝히는 분자생물학 연구이다. 단순히 수송체의 존재를 확인하는 수준을 넘어, 세포막 국소화, 공분포, 단백질-단백질 결합, 신호전달 연계성까지 분석함으로써 수송 활성의 정밀 조절 원리를 규명하고자 한다. 이는 신장세포, 태반세포, 골아세포 등 다양한 세포계에서 관찰되는 수송체 기능 조절을 설명하는 데 중요한 기반이 된다. 대표 연구에서는 hOAT4와 caveolin-1의 공분포 및 상호작용을 확인하고, caveolin-1이 유기음이온성 화합물의 흡수를 상향 조절할 수 있음을 제시하였다. 또한 Na+-Ca2+ exchanger와 세포 내 칼슘 저장고의 관계, 칼슘 항상성과 세포 기능 사이의 연계성도 다루며, 수송체가 단순 운반기능을 넘어 세포 생리 전체를 조절하는 플랫폼 역할을 한다는 점을 보여준다. 이러한 접근은 분자 클로닝, antisense 기반 기능 억제, 면역침강, 공초점 현미경, 발현계 비교 분석 등 정교한 기술을 요구하며, 연구실의 분자생물학적 역량을 잘 드러낸다. 이 연구는 질병 상태에서 나타나는 수송체 기능 이상을 설명하고, 막단백질 조절을 표적으로 하는 새로운 치료 전략을 제안할 수 있다는 점에서 가치가 크다. 특히 단백질 상호작용 기반의 기능 조절은 기존의 단순 저해제 개발을 넘어, 세포막 미세환경과 결합 네트워크를 조절하는 방식의 신약개발 가능성을 연다. 향후에는 다양한 수송체의 구조-기능 상관성, 돌연변이의 기능적 영향, 세포 유형별 조절 차이를 통합적으로 규명함으로써 분자약리학과 세포생물학의 접점을 확장할 수 있다.

최근 연구실은 신장 수송체 연구에서 축적한 분자 기능 분석 역량을 바탕으로, 말라리아 원충과 간흡충 등 기생생물의 저분자화합물 수송체를 규명하는 방향으로 연구를 확장하고 있다. 이 연구는 병원체의 생존과 증식에 필수적인 영양분·아미노산·당·담즙산 유사물질 수송 경로를 분자 수준에서 확인하고, 이를 선택적 치료표적으로 전환하는 것을 목표로 한다. 특히 백신 부재와 약물 내성 확산이라는 현실적 문제를 고려할 때, 수송체는 병원체 특이적 취약점을 제공하는 유망 표적으로 평가된다. 연구실은 Plasmodium vivax, Plasmodium knowlesi, Clonorchis sinensis, Cryptobia salmositica 등의 수송체를 대상으로 분자 클로닝, 기능성 발현, 과발현 세포주 구축, 기질 특이성 분석을 수행해 왔다. 포도당 수송체, 아르기닌 수송체, choline transporter, sodium-bile acid cotransporter, steroid sulfate transporter 등 다양한 표적을 다루며, 인간 수송체와의 기능적 차이를 비교하여 선택성 높은 저해 전략을 모색한다. 또한 Xenopus 난모세포 발현계와 세포 기반 분석 시스템을 활용해 후보 물질 스크리닝이 가능한 플랫폼을 구축하려는 점도 특징적이다. 이 연구는 기초 분자생물학을 감염병 치료제 개발로 연결하는 전형적인 융합형 연구이다. 병원체 수송체의 구조와 기능을 이해하면 약물 유입 경로, 대사 의존성, 생존 필수성을 예측할 수 있어 차세대 항기생충제 개발에 중요한 단서를 제공한다. 앞으로는 병원체 특이 수송체의 고해상도 기능 지도 작성, 약물 내성 관련 변이 분석, 인체 수송체와의 교차 반응성 평가를 통해 보다 안전하고 효과적인 치료 후보 발굴이 가능할 것으로 기대된다.