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석승현 연구실
제주대학교 약학과 석승현 교수
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석승현 연구실

제주대학교 약학과 석승현 교수

석승현 연구실은 물리약학/약품물리와 구조생화학을 기반으로 단백질의 구조-기능 관계를 규명하는 연구를 수행합니다. 단백질 인산화 조절 시스템에서 키나아제·포스파타아제의 구조적 특징과 기질 인식 논리를 정리하고, 금속 이온에 의해 조절되는 HAD-like 포스파타아제의 활성 기작을 해석합니다. 또한 DUF386 계열 단백질의 결정구조와 아연 결합 특성을 기반으로 금속 항상성과 생물막 형성의 연동 가능성을 연구합니다. 이와 함께 천연 바이오소재 기반 기능성화장품의 효능평가·안전성평가 및 바이오헬스/혁신신약 교육연구 인프라 운영을 병행합니다.

단백질구조생화학단백질인산화포스파타아제키나아제금속이온 항상성
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인산화에 의한 단백질 조절의 구조기반 메커니즘 연구 thumbnail
인산화에 의한 단백질 조절의 구조기반 메커니즘 연구
Structural Mechanisms of Protein Regulation by Phosphorylation
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금속이온이 HAD-like 인산분해효소 활성을 조절하는 구조·기작 연구 thumbnail
금속이온이 HAD-like 인산분해효소 활성을 조절하는 구조·기작 연구
Structural and Mechanistic Study of Metal-Ion Modulation in HAD-like Phosphatases
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DUF386 계열 단백질의 아연 결합과 세균 생물막 형성 연동 연구 thumbnail
DUF386 계열 단백질의 아연 결합과 세균 생물막 형성 연동 연구
Zinc-Binding Mechanism in DUF386 Proteins and Its Link to Biofilm Formation
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
3
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1
Article
|
인용수 0
·
2025
Crystal Structure and Functional Characterization of YjgK From Salmonella Typhimurium
Sun Phil Choi, Eunsuk Kim, Hyunjin Yoon, Ha‐Neul Kim, Ji‐Hun Kim, Seung‐Hyeon Seok, Min‐Duk Seo
IF 3.3 (2025)
Proteins Structure Function and Bioinformatics
세균 종 전반에 걸쳐 널리 보존되어 있는 YhcH/YjgK/YiaL(DUF386) 계열은 필수적인 세포 과정에 관여하나, 현재까지는 그 특성이 충분히 규명되지 않았다. Salmonella enterica serovar Typhimurium의 YjgK는 금속 항상성과 관련된 생물막 형성에서의 잠재적 역할 때문에 주목을 받아 왔으며, 이는 세균의 생존에 중요할 수 있다. 본 연구에서는 분해능 1.76 Å에서 YjgK의 결정 구조를 보고하며, 각 단량체가 젤리 롤(jelly roll)형 β-샌드위치 접힘을 갖는 이합체(dimer) 배열을 확인하였다. 이러한 접힘은 깔때기 모양의 공동(funnel-shaped cavity)을 형성하여, 잠재적인 리간드 결합 가능성을 시사한다. 구조 분석을 통해 이합체당 2개의 아연 이온을 확인하였고, 유도결합플라즈마 질량분석기(ICP-MS)로 이를 확인하였다. 아연 이온은 보존된 잔기(Glu62, His64, Asp69, His128)에 의해 배위되어 사면체(tetrahedral) 기하구조를 형성한다. 상동 단백질과의 구조적 비교 결과, 전체적인 접힘에서는 유사성이 유의미하게 나타났으나 금속 이온 특이성에서는 차이가 확인되었으며, YhcH는 구리를 결합하고 HP1029는 아연을 결합한다. Salmonella에서 YjgK가 결손된 경우 생물막 형성이 증가하였으나, YjgK 과발현은 생물막 형성에 거의 영향을 미치지 않았다. 본 연구 결과는 YjgK의 아연 결합 능력이 금속 이온 항상성에서 핵심적인 역할을 수행하여, 감염 과정에서 마주치는 것과 같은 금속 제한 환경에 반응해 Salmonella가 생물막을 형성하는 능력에 기여할 수 있음을 시사한다. DUF386 접힘의 종 간 보존성과 금속 이온 배위에서의 변이는 이 계열 내 기능적 분화가 일어났음을 나타낸다.
https://doi.org/10.1002/prot.26854
Biofilm
Salmonella enterica
Dimer
Zinc
Chemistry
Salmonella
Metal ions in aqueous solution
Crystallography
Metal
Microbiology
2
Article
|
인용수 0
·
2024
Nontraditional Roles of Magnesium Ions in Modulating Sav2152: Insight from a Haloacid Dehalogenase-like Superfamily Phosphatase from Staphylococcus aureus
Jaeseok Bang, Jaehui Park, Sunghee Lee, Jinhwa Jang, Junwoo Hwang, Otabek Kamarov, Hae-Joon Park, Soo-Jae Lee, Min‐Duk Seo, Hyung‐Sik Won, Seung‐Hyeon Seok, Ji-Hun Kim
IF 4.9 (2024)
International Journal of Molecular Sciences
또한, 본 연구는 D237이 D12를 대체하면서도 인산가수분해효소 활성을 유지할 수 있음을 보여주었다. 요약하면, 본 연구는 HAD-like 인산가수분해효소 활성에서 금속 이온의 새로운 역할을 밝혀냈다.
https://doi.org/10.3390/ijms25095021
Dehalogenase
SUPERFAMILY
Staphylococcus aureus
Phosphatase
Magnesium
Alkaline phosphatase
Biochemistry
Chemistry
Biology
Enzyme
3
Review
|
인용수 77
·
2021
Structural Insights into Protein Regulation by Phosphorylation and Substrate Recognition of Protein Kinases/Phosphatases
Seung‐Hyeon Seok
IF 3.251 (2021)
Life
단백질 인산화는 가장 널리 관찰되고 중요한 단백질 번역후 변형(post-translational modification, PTM) 과정 중 하나이다. 단백질 인산화는 단백질 키나아제에 의해 조절되는데, 각 키나아제는 단백질의 세린(Ser), 트레오닌(Thr), 또는 티로신(Tyr) 잔기의 아미노산 측쇄에 인산기(phosphate group)를 공유 결합으로 부착하며, 반대로 단백질 포스파타아제는 인산화 단백질(phosphoprotein)로부터 인산기를 제거한다. 이러한 가역적인 효소 활성은 다양한 세포 과정에서 단백질의 여러 기능들을 활성화하거나 비활성화함으로써 조절 기전을 제공한다. 본 총설에서는 세린/트레오닌(Ser/Thr) 단백질 키나아제와 단백질 Ser/Thr 포스파타아제에 초점을 맞추어, 이들의 구조와 기질 인식에 대해 기술하고 요약하며, 또한 인산화에 의해 단백질 구조가 조절되는 과정을 다룬다. 본 총설에서 검토한 연구들과 그로부터 얻어진 정보는 단백질 인산화의 기전에 관한 추가적인 구조생물학적, 생화학적 및 통합 연구에 기여할 수 있으며, 나아가 단백질 키나아제 또는 단백질 포스파타아제를 표적으로 하는 약물 발견 접근법에도 도움이 될 수 있다.
https://doi.org/10.3390/life11090957
Phosphorylation
Protein phosphorylation
Biochemistry
Protein tyrosine phosphatase
Autophagy-related protein 13
Kinase
Phosphatase
Phosphoprotein
GRB10
Serine
최신 정부 과제
3
과제 전체보기
1
2022년 4월-2024년 12월
|10,138,000,000원
청정 바이오소재 코스메틱 기반 고도화 사업
ㅇ 청정바이오소재기반 코스메틱 산업육성을 위한 제품개발, 생산, 평가장비 구축 및 One-Stop서비스 지원 - 플랫폼구축 1건, GMP공장 리모델링 1건, 네트워크 활동 35건 - 장비구축: 15건, 기술지원: 184건, 인력양성: 196명
천연바이오소재
기능성화장품
코스메슈티컬
효능평가
안전성평가
2
주관|
2021년 9월-2023년 2월
|47,160,000원
리간드 결합에 의한 Aryl hydrocarbon receptor(AHR)의 구조적 allostery 기전 연구
○ [Aryl hydrocarbon receptor (AHR)-ligand binding domain 구조 규명] AHR은 PAS (Per-ARNT-Sim) family에 속하는 전사인자로 세포질에서 chaperone과 결합상태로 존재하다 dioxin과 같은 다양한 환경 독성 물질 및 내인성 리간드에 의하여 활성화되어 핵 내로 이동하여 전사 파트너인 ARNT (AHR nuclear translocator)와 heterodimer를 형성, 표적 유전자의 프로모터에 결합하여 생체 내에서 adaptive metabolism, dioxin toxicity와 같은 생체내 대사 뿐 아니라 세포의 항상성 유지, 세포 분화 및 interleukin, T cell 등의 면역 세포 분화에 작용하여 다양한 생리적, 면역적 발달과 기능에 중요한 역할을 함. - 이전 논문들 (PNAS 2017; 114(21):5431-5436, 제1저자; JBC 2018; 293(6): 1994-2005, 제1저자)을 통하여 AHR의 ligand 결합과 DNA 결합에 의한 구조적 연구를 수행하여 각 부분에 대한 구조적 allostery에 대한 연구를 수행하였지만 ligand 결합과 DNA 결합이 서로에게 주고받는 구조적 allostery 기전은 아직 밝혀져 있지 않았기에 본 연구과제를 통해 이를 수행하고자 함. ○ [AHR의 ligand 선택성 연구] AHR과 ARNT는 비슷한 도메인 구성을 갖고 있지만 AHR의 리간드 결합 도메인 (LBD)은 높은 flexibility와 특이적인 ligand binding pocket로 인하여 다양한 ligand들과 결합하며, 최근 연구를 통해 tryptophan 대사물질인 kynurenine과 그 파생물질들이 AHR의 내인성 리간드로 작용하여 면역계, 암세포를 비롯하여 다양한 생리적 영향을 한다고 연구되고 있음. 하지만 AHR의 다양한 ligand들과 결합에 의한 생리학적 연구들은 많이 진행된 반면, ligand의 다양성이 AHR의 기능에 어떠한 선택성을 주는가 대한 구조적 allostery에 관한 연구는 미흡한 실정임. - 본 연구제안자는 기존 연구를 통하여 새롭게 규명한 미량의 활성 ligand (TEACOPs)와 알려진 AHR의 antagonist들을 비교 연구를 통하여 AHR의 다양성과 선택성이 AHR의 기능에 어떠한 선택성을 주는가 대하여 구조적으로 접근하는 연구를 수행하고자 하며, 최종적으로 AHR의 ligand 선택성에 영향을 미치는 구조적 allostery 메커니즘에 관한 연구를 수행하고자 함.
Aryl hydrocarbon receptor
AHR
단백질 구조
AHR 결합구조
Ligand 결합
알로스테
3
주관|
2020년 9월-2027년 8월
|545,044,500원
아열대생물자원을 활용한 바이오헬스/혁신신약 교육연구단
본 과제는 고령화와 난치성 질병 증가에 대응해, 혁신신약 개발에 활용될 창의 융복합 소양을 갖춘 석박사급 연구자를 양성하는 교육연구단 운영임. 연구목표는 바이오헬스/혁신신약 분야에서 글로벌 Top 50 수준의 연구 수월성과 교육 경쟁력 확보에 있음. 핵심 연구내용은 연구인프라 풀링제와 연계사업 간의 시너지 효과, 오픈 이노베이션 기반 연구교류로 공동연구를 확대하고, 빅데이터(유전체, 대사체, 약품, 화합물 구조 데이터) 구축·활용과 교육-연구 선순환으로 참여교수-연구팀 연계를 강화하는 구조임. 기대효과는 실무형 융복합 인재양성과 SCI 질적 향상, 연구비 수주·공동연구·특허·기술이전 증가, 지역생물자원 기반 혁신신약 소재 및 바이오마커·효능평가 기술개발로 사회·경제 발전 기여임.
학생중심교육;융합형 연구
산학플랫폼
모듈교육
연구인프라풀링제
취업트랙
국제 교류
빅데이터
Core-facility