박훤범 연구실은 식물이 가뭄, 염분, 저온, 산화 스트레스 등 다양한 비생물학적 환경 스트레스에 어떻게 적응하고 내성을 획득하는지에 대한 분자생물학적 기작을 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, 벼와 애기장대 등 주요 작물을 대상으로 스트레스 반응에 관여하는 유전자와 단백질의 기능을 규명하고, 이들의 발현 조절 메커니즘을 밝히는 데 주력하고 있습니다. 연구실에서는 ABA(Abscisic Acid) 신호전달 경로와 관련된 bZIP 전사인자(OsABF1, OsABF2, OsABF3 등)의 역할을 집중적으로 분석하고 있습니다. 이들 전사인자가 스트레스 반응 유전자 발현을 어떻게 조절하는지, 그리고 돌연변이체 및 과발현체를 이용해 식물의 내성 변화가 어떻게 나타나는지 다양한 실험을 통해 규명하고 있습니다. 또한, PP2C/SnRK1 complex와 같은 신호전달 단백질의 기능적 특성도 함께 연구하여, 식물의 성장과 발달, 스트레스 적응력 간의 연관성을 밝히고 있습니다. 이러한 연구는 작물의 내재적 스트레스 저항성을 강화하여 농업 생산성을 높이고, 기후 변화에 대응할 수 있는 새로운 품종 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 더불어, 유전자 조작 및 분자육종 기술을 접목하여 실제 농업 현장에 적용 가능한 기술 개발로 이어지고 있습니다.

본 연구실은 식물의 2차 대사산물, 특히 D-pinitol, resveratrol, chlorogenic acid 등 건강 및 산업적으로 유용한 물질의 생합성 경로와 관련 유전자 기능을 심도 있게 연구하고 있습니다. D-pinitol의 대량 생산을 위한 유전자 발굴 및 대사공학적 접근, 그리고 콩, 쓴메밀, 키위 등 다양한 식물에서 유용물질의 축적 메커니즘을 밝히는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, D-pinitol은 당뇨병 치료제 등으로 활용될 수 있는 기능성 물질로, 연구실에서는 미생물 발효 및 식물체 내 대사경로 조작을 통해 대량 생산 기술을 개발하고 있습니다. 관련 특허와 논문을 통해 D-pinitol의 생산 효율을 높이는 방법, 그리고 이를 위한 핵심 효소(예: 미오-이노시톨 메틸트랜스퍼라아제, 오노니톨 에피머라아제) 유전자 클로닝 및 기능 분석을 수행하고 있습니다. 이 외에도, 키위, 쓴메밀 등에서 특정 대사산물의 조직 특이적 발현, 환경 스트레스에 따른 함량 변화, 그리고 유전자 발현 조절 메커니즘을 연구하여, 기능성 식품 및 의약 소재 개발에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 식물 생명공학 및 바이오화학 산업 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.