중앙대학교 약학대학
약학대학 박현호
중앙대학교 약학대학 연구실은 구조생물학, 면역학, 약학, 유기화학, 정보학 등 다양한 학문 분야를 융합하여 신약 개발의 혁신을 이끌고 있습니다. 본 연구실은 단백질 구조 기반 표적 신약 개발을 핵심으로, 질병의 원인이 되는 단백질의 3차원 구조를 규명하고, 이를 바탕으로 맞춤형 치료제 및 바이오마커를 발굴하는 데 집중하고 있습니다. x-ray 결정학, Cryo-EM, SAXS 등 첨단 구조분석 기법과 AI 기반 정보학적 분석을 결합하여, 신약 후보물질의 효능과 안전성을 극대화하는 연구를 수행하고 있습니다.
또한, 비대칭 촉매 반응 및 연속공정기술을 활용하여 의약품 및 원료의약품(API) 합성의 효율성과 친환경성을 높이고 있습니다. 산화반응, 천연물 전합성, 비대칭 촉매 등 다양한 유기화학적 방법론을 융합하여, 신약 후보물질의 대량 생산과 상용화에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 제약산업의 글로벌 경쟁력 강화와 신약 개발의 혁신을 위한 기반을 마련하고 있습니다.
Epigenome 기반 바이오마커 발굴 및 난치성 질환 치료제 개발도 본 연구실의 주요 연구 분야입니다. 유전체 및 단백질 메타분석, AI 기반 타깃 발굴, 약동학 모델링 등 첨단 정보학 기술을 활용하여, 희귀난치성 질환, 암, 신경계 질환 등 다양한 질병에 대한 맞춤형 치료 전략을 제시하고 있습니다. 히스톤 조절 단백질 기반 치료제 개발 플랫폼 구축을 통해, 전주기적 신약 개발 연구를 선도하고 있습니다.
이외에도, 본 연구실은 다양한 산학협력 및 국책과제 수행을 통해 실용적 전문성과 창의적 융합 연구를 실현하고 있습니다. 국내외 제약회사, 연구기관, 대학병원 등과의 협력을 통해 연구성과의 사회적 확산과 기술이전을 적극적으로 추진하고 있습니다. 또한, 차세대 바이오마커 발굴, 신약 후보물질의 효능 최적화, 임상데이터 분석 등 다양한 분야에서 혁신적인 연구를 이어가고 있습니다.
중앙대학교 약학대학 연구실은 구조생물학적 접근과 정보학적 분석, 유기화학적 합성, 임상 및 산업적 응용을 아우르는 융합연구를 통해, 미래 의약학의 발전과 국민 건강 증진에 기여하고 있습니다. 창의적이고 국제경쟁력을 갖춘 인재 양성과 함께, 글로벌 제약산업을 선도하는 연구 거점으로 자리매김하고 있습니다.
Structural Immunology
Drug Target Screening
Molecular Innate Immunity
단백질 구조 기반 표적 신약 개발
단백질 구조 기반 표적 신약 개발은 질병의 원인이 되는 세포 신호전달 단백질을 발굴하고, 이들의 3차원 구조를 규명함으로써 질병 유발 메커니즘과 단백질 간 상호작용을 심층적으로 이해하는 연구입니다. 본 연구실에서는 염증반응, 면역세포 신호전달계, 세포죽음 및 생존 신호전달 등 다양한 생체 내 신호전달 경로에 관여하는 단백질을 주요 타깃으로 삼고 있습니다. 이를 위해 x-ray 결정학, Cryo-EM, SAXS 등 첨단 구조분석 기법과 생화학적, 생물리학적 방법을 융합하여 단백질-단백질 결합 및 신호전달의 분자적 원리를 밝히고 있습니다.
이러한 구조생물학적 접근은 질병 유발 단백질의 기능적 도메인과 활성 부위를 정확히 파악하는 데 필수적입니다. 구조 정보를 바탕으로 신약 후보물질을 설계하고, 단백질-화합물 결합의 특이성과 효율성을 극대화하는 표적 치료제 개발에 집중하고 있습니다. 최근에는 AI 기반 타깃 발굴, 유전체 및 단백질 메타분석, 약동학 모델링 등 정보학적 기법을 접목하여 신약 개발의 효율성과 성공률을 높이고 있습니다.
이 연구는 암, 자가면역질환, 희귀난치성 질환 등 다양한 질병의 맞춤형 치료제 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 또한, 구조 기반 신약 개발 플랫폼을 구축하여 글로벌 제약산업과의 협력 및 기술이전을 활발히 추진하고 있으며, 차세대 바이오마커 발굴과 신약 후보물질의 효능 최적화에도 중점을 두고 있습니다.
비대칭 촉매 반응 및 연속공정기술
비대칭 촉매 반응 연구는 유기화학 및 의약품 합성 분야에서 중요한 위치를 차지합니다. 본 연구실에서는 전통적인 비대칭 촉매 반응의 효율을 극대화하기 위해 산소를 이용한 산화반응을 비롯한 다양한 촉매 시스템을 개발해왔습니다. 10년 이상 축적된 연구 경험을 바탕으로, 저농도의 촉매로도 높은 선택성과 수율을 달성할 수 있는 반응 조건을 최적화하고 있습니다.
최근에는 이러한 비대칭 촉매 반응을 연속공정기술(Continuous Manufacturing Technology, CMT)과 결합하여, 의약품 및 원료의약품(API) 합성의 산업적 효율성을 크게 향상시키고 있습니다. 연속공정기술은 생산 공정의 자동화, 품질 일관성, 비용 절감 등 다양한 이점을 제공하며, 실제 제약산업에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 천연물 전합성, 산화반응, 비대칭 촉매 등 다양한 유기화학적 방법론을 융합하여 신약 후보물질의 대량 생산과 상용화에 기여하고 있습니다.
이 연구는 친환경적이고 경제적인 신약 합성 공정 개발에 중점을 두고 있으며, 제약산업의 글로벌 경쟁력 강화와 신약 개발의 혁신을 이끌고 있습니다. 또한, API 합성, 약품화학, 제약공정기술 등 다양한 분야와의 융합 연구를 통해 차세대 의약품 생산 플랫폼 구축에 앞장서고 있습니다.
Epigenome 기반 바이오마커 및 난치성 질환 치료제 개발
Epigenome 기반 바이오마커 발굴 및 효능 최적화 연구는 난치성 질환의 임상적 수요를 예측하고, 유전체 및 단백질 메타분석, AI 기반 타깃 발굴, 약동학 모델링 등 첨단 정보학 기술을 활용하여 새로운 치료 전략을 제시합니다. 본 연구실은 대사체, 단백질 구조, 포스트트랜슬레이션 변형(PTM), 지질체 등 다양한 생체지표를 통합적으로 분석하여, 질병의 조기 진단과 맞춤형 치료제 개발에 필요한 핵심 바이오마커를 도출하고 있습니다.
Epigenome 조절기전의 규명 및 제어제 개발은 KDMs, Phosphatases 등 히스톤 조절 단백질을 표적으로 하여, 암세포 및 신경줄기세포 기반의 신경계 재생, 전임상 실험 등 다양한 모델에서 효능을 검증하고 있습니다. 또한, 히스톤 조절 단백질 기반 난치성 질환 치료제 개발 플랫폼(EPIPAD)을 구축하여, 글로벌 의약학 인재 양성과 바이오마커 발굴, 기전 규명, 제어제 개발 및 효능 최적화에 이르는 전주기적 연구를 수행하고 있습니다.
이러한 연구는 희귀난치성 질환, 암, 신경계 질환 등 기존 치료법으로 한계가 있었던 분야에서 혁신적인 치료제 개발의 가능성을 제시합니다. 정보학 기반의 통합적 분석과 구조생물학적 접근을 결합하여, 차세대 정밀의료 및 맞춤형 신약 개발의 새로운 패러다임을 선도하고 있습니다.
1
AcrVIA6 Is a Monomeric DNA-Binding Protein That Does Not Directly Inhibit Cas13a
한주희, 박현호, 이소연
FASEB JOURNAL, 202506
2
AcrIE7 inhibits the CRISPR-Cas system by directly binding to the R-loop single-stranded DNA
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 202504
3
Crystal structure and biochemical characterization of aldehyde dehydrogenase isolated from Rhodococcus sp. PAMC28705
고빈다, 김수빈, 오태진, 박현호
BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 202504
