Choe Lab
의예과 최성규
Choe Lab은 제브라피쉬(Danio rerio)를 주요 모델 생물로 활용하여 척추동물의 발생생물학, 유전자 기능, 질병 모델링, 대사질환, 근감소증, 신경계 질환 등 다양한 생명현상과 질병의 분자적 기전을 연구하는 선도적 연구실입니다. 제브라피쉬는 투명한 배아, 빠른 발생, 유전자 조작의 용이성 등으로 인해 발생생물학 및 질병 연구에 매우 적합하며, 본 연구실은 이를 바탕으로 인간 질환과 직접적으로 연관된 다양한 모델을 구축하고 있습니다.
연구실은 페록시좀, 미토콘드리아 등 세포 소기관의 기능 및 이들 소기관의 상호작용이 동물의 발생, 대사, 질병에 미치는 영향을 집중적으로 분석합니다. 페록시좀 기능이상에 의한 Zellweger 스펙트럼 장애, 미토콘드리아 이상에 의한 근육 위축, 대사 불균형 등 다양한 질환 모델을 제브라피쉬에서 구축하여, 세포 소기관의 항상성 유지가 생체 건강에 미치는 근본적 역할을 규명하고 있습니다. 또한, mTOR, 오토파지, ROS 신호전달 경로와의 연계성, 소기관 간 신호교환 및 대사 네트워크의 조절 메커니즘을 분자 수준에서 밝히고 있습니다.
유전체 및 생물정보학 연구도 활발히 진행되고 있습니다. ZFIN, FishMap 등 국제 데이터베이스와 연계하여 유전자 발현, 돌연변이, 유전체 지도, 단백질 상호작용 등 다양한 생물학적 정보를 수집·분석하며, 이를 바탕으로 유전자-질병 연관성, 신호전달 네트워크, 표현형 예측 모델을 개발합니다. 유전자 편집 및 변이체 라인 구축, 오믹스 데이터 통합, 인공지능 기반 진단 시스템 개발 등 첨단 융합 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
특히, 근감소증, 비만, 파킨슨병, 비타민 B12 결핍성 빈혈 등 다양한 인간 질환 모델을 개발하여, 질병의 원인 유전자 및 신호전달 경로를 밝히고, 신약 후보물질의 효능 및 독성 평가에도 활용하고 있습니다. 다양한 국내외 연구 네트워크와의 협력을 통해 최신 연구 동향을 반영하며, 글로벌 수준의 질병 모델 및 유전자 기능 연구를 선도하고 있습니다.
이러한 연구는 질병의 진단 및 치료법 개발에 중요한 기초 자료를 제공하며, 신약 개발, 정밀의료, 바이오메디컬 소재 분석 등 다양한 분야로 확장되고 있습니다. Choe Lab은 생명과학 및 의생명과학 분야에서 혁신적인 연구를 지속적으로 수행하며, 미래 의학과 바이오산업 발전에 기여하고 있습니다.
제브라피쉬를 활용한 발생생물학 및 질병 모델 연구
본 연구실은 제브라피쉬(Danio rerio)를 주요 모델 생물로 활용하여 척추동물의 발생과정과 다양한 질병의 병태생리를 심층적으로 연구하고 있습니다. 제브라피쉬는 투명한 배아, 빠른 발생 속도, 유전자 조작의 용이성 등으로 인해 발생생물학 및 질병 모델 연구에 매우 적합한 동물입니다. 연구실에서는 유전자 편집 기술(CRISPR/Cas9, 모폴리노 등)을 이용해 특정 유전자의 기능을 분석하고, 이로 인한 발생 이상이나 질병 표현형을 체계적으로 관찰합니다.
특히, 인간의 유전 질환, 신경계 질환, 대사질환, 근감소증, 비만, 암 등 다양한 질환 모델을 제브라피쉬에서 구축하여, 질병의 분자적 기전과 병태생리적 변화를 규명하고 있습니다. 최근에는 파킨슨병, 근감소증, 비타민 B12 결핍성 빈혈 등 인간 질환과 직접적으로 연관된 모델을 개발하여, 질병의 원인 유전자 및 신호전달 경로를 밝히는 데 주력하고 있습니다.
이러한 연구는 질병의 진단 및 치료법 개발에 중요한 기초 자료를 제공하며, 신약 후보물질의 효능 및 독성 평가에도 활용됩니다. 또한, 다양한 국제 협력 네트워크(EUFishBioMed, ZFIN 등)와의 연계를 통해 최신 연구 동향을 반영하고, 글로벌 수준의 질병 모델 및 유전자 기능 연구를 선도하고 있습니다.
세포 소기관(페록시좀, 미토콘드리아 등) 기능과 대사 항상성 연구
연구실은 세포 내 소기관, 특히 페록시좀과 미토콘드리아의 기능 및 이들 소기관의 상호작용이 동물의 발생, 대사, 질병에 미치는 영향을 집중적으로 연구합니다. 페록시좀은 지방산의 베타산화, 활성산소 제거, 지질 대사 등 다양한 생리적 기능을 담당하며, 미토콘드리아는 에너지 대사와 세포 생존에 핵심적인 역할을 합니다. 연구실에서는 페록시좀 및 미토콘드리아 관련 유전자의 결손 또는 기능 저하가 발생과정, 대사질환, 근감소증, 노화 등 다양한 생물학적 현상에 미치는 영향을 제브라피쉬 모델을 통해 분석하고 있습니다.
특히, 페록시좀 기능이상에 의한 Zellweger 스펙트럼 장애, 미토콘드리아 이상에 의한 근육 위축, 대사 불균형 등 다양한 질환 모델을 구축하여, 세포 소기관의 항상성 유지가 생체 건강에 미치는 근본적 역할을 규명합니다. 또한, mTOR, 오토파지, ROS(활성산소) 신호전달 경로와의 연계성, 소기관 간 신호교환 및 대사 네트워크의 조절 메커니즘을 분자 수준에서 밝히고 있습니다.
이러한 연구는 세포 소기관의 기능 이상이 어떻게 질병으로 이어지는지에 대한 이해를 높이고, 새로운 치료 표적 발굴 및 대사질환, 노화, 근감소증 등 다양한 질환의 예방 및 치료 전략 개발에 기여하고 있습니다. 나아가, 인공지능 기반 진단 시스템 및 바이오마커 개발 등 첨단 융합 연구로 확장되고 있습니다.
유전체 및 생물정보학 기반의 유전자 기능 분석과 데이터 플랫폼 구축
본 연구실은 제브라피쉬를 활용한 유전체 및 생물정보학 연구를 통해 유전자 기능을 체계적으로 분석하고, 대규모 유전자 및 표현형 데이터를 통합·관리하는 플랫폼을 구축하고 있습니다. ZFIN, FishMap 등 국제 데이터베이스와 연계하여 유전자 발현, 돌연변이, 유전체 지도, 단백질 상호작용 등 다양한 생물학적 정보를 수집·분석하며, 이를 바탕으로 유전자-질병 연관성, 신호전달 네트워크, 표현형 예측 모델을 개발합니다.
특히, 유전자 편집 및 변이체(돌연변이) 라인 구축, 유전자 발현 패턴 분석, 단백질-단백질 상호작용, 오믹스 데이터 통합 등 첨단 생물정보학 기법을 적용하여, 특정 유전자의 기능적 역할과 질병과의 연관성을 정량적으로 규명합니다. 또한, 유전자 명명법, 유전체 지도 작성, 표준화된 데이터 관리 등 연구자 간 정보 교류와 협업을 위한 데이터 표준화 작업도 적극적으로 수행하고 있습니다.
이러한 연구는 대규모 유전체 데이터의 효율적 활용과 신속한 유전자 기능 해석을 가능하게 하며, 신약 개발, 질병 진단, 맞춤형 치료 등 정밀의료 시대의 핵심 인프라로 자리매김하고 있습니다. 더불어, 인공지능 및 기계학습 기반의 진단·예측 시스템 개발, 바이오메디컬 소재 분석 등 다양한 융합 연구로 확장되고 있습니다.
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Browning of inguinal white adipose tissue by the novel lignan (-)-secoisolariciresinol 4-O-methyl ether attenuates diet-induced obesity through mitochondrial and Peroxisomal activation.
Jiao, W., Park, W.Y., Kim, Y.I., Kim, J.H., Kim, B., Song, G., Park, J.Y., Jung, S.J., Kwak, H.J., Choe, S.K., Lee, J.H., Um, J.Y.
Biochimica et biophysica acta. Molecular cell research., 2025
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Mitochondrial Fission Is Involved in Heat Resistance in Zebrafish.
Mao, Y., Hong, K., Li, L., Nam, I.K., Kim, S.H., Choe, S.K.
Zebrafish., 2024
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Rotenone exposure causes features of Parkinson`s disease pathology linked with muscle atrophy in developing zebrafish embryo.
Ranasinghe, T., Seo, Y., Park, H.C., Choe, S.K., Cha, S.H.
Journal of hazardous materials., 2024
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근감소증 3단계 토탈솔루션 선도연구센터(1단계 4차년도)
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다층모델을 활용한 대사기관 항상성 조절 심화연구(3차년도)
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핵심연구지원센터 조성지원과제_바이오메디컬 소재 분석 이미징 지원센터(2단계-1차년도)
