최선욱 연구실
제약공학과 최선욱
최선욱 연구실은 식품영양생명학과를 기반으로 미생물, 특히 방선균 및 희소방선균의 이차대사산물 생합성 조절과 응용에 중점을 두고 있습니다. 연구실은 항생물질, 항암제, 면역조절제 등 다양한 생리활성물질의 생산을 극대화하기 위한 유전자 조절 메커니즘을 심층적으로 연구하고 있습니다. 이를 위해 afsR, relA, metK 등 조절 유전자의 클로닝 및 기능 분석, 신호전달계(감마-부티롤락톤 오토레귤레이터, 2성분계 등)의 작동 원리 규명, 방선균의 형태분화 및 이차대사산물 생산 조절에 관한 다양한 분자생물학적 접근법을 활용하고 있습니다.
연구실은 또한 천연물 기반의 기능성 식품 및 화장품 소재 개발에 앞장서고 있습니다. 감국(Chrysanthemum indicum) 등 국화류와 허브, 매실, 대봉감 등 다양한 식물자원을 활용하여 항산화, 항비만, 피부미백, 당뇨병 개선, 모유촉진 등 다양한 생리활성 효과를 과학적으로 검증하고 있습니다. 이러한 연구 결과는 미용기능식품, 건강기능식품, 화장품 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있으며, 다수의 특허와 제품 개발로 이어지고 있습니다.
식품 미생물학 및 발효공정 최적화 연구도 연구실의 주요 분야 중 하나입니다. 유산균, 효모, 방선균 등 유용 미생물을 활용한 발효식품의 품질 개선, 기능성 증진, 안전성 확보를 위한 연구를 수행하고 있습니다. 천연 항균제 및 식물 추출물의 항암·항균 활성 평가, 신선 농산물의 저장성 향상, 발효공정의 효율화 등 실용적이고 산업화가 가능한 연구를 통해 식품산업 발전에 기여하고 있습니다.
연구실은 산학협력 및 정부과제 수행을 통해 산업체와의 연계를 강화하고, 지역 특산물의 부가가치 창출 및 국민 건강 증진에 앞장서고 있습니다. 다양한 국내외 학술지 논문 발표, 특허 출원, 산학협력 프로젝트 등으로 연구 성과를 꾸준히 창출하고 있으며, 학생들에게도 실질적인 연구 경험과 산업 현장 연계를 제공하고 있습니다.
최선욱 연구실은 미생물 유전공학, 천연물 응용, 식품 및 바이오산업 융합 분야에서 선도적인 연구를 지속하고 있습니다. 앞으로도 새로운 기능성 소재 발굴, 미생물 대사공학 기반 신약 및 건강기능식품 개발, 식품안전 및 품질 향상 등 다양한 연구를 통해 학문적·산업적 가치를 창출할 것입니다.
Antibiotic Overproduction Strains
Microbial Safety in Pharmaceuticals
Foodborne Pathogens in Seafood
방선균 및 희소방선균의 이차대사산물 생합성 조절 연구
본 연구실은 방선균(Streptomyces) 및 희소방선균(rare actinomycetes)이 생산하는 이차대사산물의 생합성 조절 메커니즘을 심도 있게 연구하고 있습니다. 방선균은 항생물질, 항암제, 면역억제제 등 다양한 생리활성물질을 생산하는 미생물로, 이차대사산물의 생산 조절은 산업적 가치가 매우 높습니다. 연구실에서는 이차대사산물의 생합성에 관여하는 조절 유전자(예: afsR, relA, metK 등)의 클로닝 및 기능 분석을 통해, 이들 유전자가 항생물질 및 기타 유용물질의 생산에 미치는 영향을 규명하고 있습니다.
특히, 방선균의 형태분화와 이차대사산물 생산을 동시에 조절하는 신호전달계(예: 감마-부티롤락톤 오토레귤레이터 수용체, 2성분계 등)에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 유전자 파괴 및 과발현, 형질전환 시스템 구축 등 분자생물학적 기법을 활용하여, 생산성 향상 및 새로운 대사산물의 발굴을 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 산업적으로 중요한 항생물질(예: 나타마이신, 테이코플라닌, 스피라마이신 등)의 생산 증대와 신약 개발에 기여하고 있습니다.
이러한 연구는 국내외 학술지 논문 발표, 특허 출원, 산학협력 프로젝트 등 다양한 성과로 이어지고 있습니다. 또한, 방선균의 유전자 조작 및 대사공학적 접근을 통해, 기존 항생물질의 한계를 극복하고 새로운 기능성 물질 개발에 중추적인 역할을 하고 있습니다.
천연물 기반 기능성 식품 및 화장품 소재 개발
연구실은 국화(감국, Chrysanthemum indicum) 등 다양한 천연물을 활용한 기능성 식품 및 화장품 소재 개발에도 주력하고 있습니다. 감국 추출물의 항산화 활성, 항비만 효과, 피부 미백 및 탄력 증진 효과 등 다양한 생리활성에 대한 연구를 수행하고 있으며, 이를 바탕으로 미용기능식품, 화장품, 건강기능식품 등 다양한 응용 제품의 원천기술을 확보하고 있습니다. 실제로 감국 추출물을 이용한 피부 미백 및 탄력 증진용 화장품, 당뇨병 개선 및 예방을 위한 혼합곡 조성물, 모유촉진용 허브차 등 다수의 특허와 제품 개발 성과를 보유하고 있습니다.
이러한 연구는 세포 및 동물실험을 통한 효능 검증, 유효성분의 분리 및 기전 규명, 산업적 적용 가능성 평가 등 다각적인 접근을 통해 이루어집니다. 예를 들어, 감국 추출물의 항산화 활성 및 피부 섬유 유전자 발현 조절 효과, 허브차의 유즙 생성 촉진 및 관련 호르몬 분비 증가 효과 등이 과학적으로 입증되었습니다. 또한, 국화 및 허브를 활용한 다양한 식품(빵, 막걸리, 푸딩 등)과 건강기능성 음료 개발에도 성공하여, 식품산업 및 바이오헬스케어 분야에 실질적인 기여를 하고 있습니다.
연구실은 이러한 천연물 기반 연구를 통해, 안전성과 효능이 확보된 고부가가치 기능성 소재의 개발을 선도하고 있습니다. 산학협력 및 정부과제 수행을 통해 산업체와의 연계를 강화하고, 지역 특산물의 부가가치 창출 및 국민 건강 증진에 기여하고 있습니다.
식품 미생물학 및 발효공정 최적화 연구
연구실은 식품 미생물학 분야에서 미생물의 대사특성 및 발효공정 최적화에 관한 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 특히, 유용 미생물(예: 유산균, 효모, 방선균 등)을 이용한 발효식품의 품질 개선, 기능성 증진, 안전성 확보를 위한 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 예를 들어, 감국, 매실, 대봉감 등 천연소재를 활용한 발효식품(막걸리, 식초, 빵 등)의 제조공정 개발, 미생물 접종 및 배양 조건 최적화, 항산화 활성 및 관능 특성 평가 등이 포함됩니다.
또한, 천연 항균제(GFSE 등)를 활용한 신선 농산물의 저장성 향상, 해조류 및 식물 추출물의 항암 및 항균 활성 평가, 식품 내 미생물 제어 및 안전성 확보를 위한 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 식품의 기능성 강화와 동시에 소비자 안전을 보장하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 발효공정의 효율화와 미생물 대사조절을 통해, 고기능성 식품 및 건강기능식품의 개발에 실질적인 기여를 하고 있습니다.
연구실은 국내외 식품산업체와의 협력을 통해, 연구 결과의 실용화 및 산업적 확산을 적극적으로 추진하고 있습니다. 이를 통해 지역 특산물의 부가가치 증대, 건강지향 식품 개발, 식품산업 경쟁력 강화에 이바지하고 있습니다.
1
Identification of a novel unpaired histidine sensor kinase affecting secondary metabolism and morphological differentiation in Streptomyces acidiscabies ATCC 49003
Park, Ji-Min, Choi, Sun-Uk
FOLIA MICROBIOLOGICA, 2015
2
Optimization of transconjugation and characterization of attB integration site for Streptomyces cinnamoneus producing transglutaminase
Park, J.-Y., Choi, S.-U.
Biologia (Poland), 201408
3
Characterization of intergeneric conjugation and attB site for molecular genetic studies of Streptomyces scabies ATCC 23962
Choi, S.-U., Nihira, T.
Journal of Pure and Applied Microbiology, 201406
1
이차대사산물 생합성에 관여된 제어유전자들의 프로파일링 및 리어셈블리를 통한 Amycolatopsis mediterranei의 rifamycin 생산 조절
3
국화추출물 원료의 안전성과 효능이 확보된 기능성 미백화장품 개발
