본 연구실은 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)을 모델로 하여 선충류의 표피 발달 및 콜라겐 조절 메커니즘을 심층적으로 연구하고 있습니다. 표피는 선충의 생존과 환경 적응에 필수적인 구조로, 콜라겐과 같은 세포외기질 단백질의 합성과 조립이 정상적으로 이루어져야 합니다. 연구실에서는 칼루메닌(Calumenin)과 같은 칼슘 결합 단백질이 콜라겐의 형성과 안정성에 미치는 영향을 유전자 변이체, 전자현미경, 전사체 분석 등 다양한 분자생물학적 기법을 통해 규명하고 있습니다. 특히, 칼루메닌 결핍이 콜라겐의 안정성 저하, 표피 투과성 증가, 스트레스 반응 유전자 발현 변화 등 다양한 생리적 변화를 유발함을 밝혀냈습니다. 이러한 결과는 선충의 표피 구조 유지뿐 아니라, 콜라겐 변형 효소의 기능 최적화에 칼루메닌이 중요한 역할을 한다는 점을 시사합니다. 또한, 표피 발달 과정에서 나타나는 합성 치사 현상 및 유전자 상호작용을 통해 콜라겐 조절 네트워크의 복잡성을 이해하고 있습니다. 이 연구는 선충류뿐만 아니라 인간을 포함한 다양한 생물에서 세포외기질 형성 및 조직 발달의 분자적 기전을 이해하는 데 기여할 수 있습니다. 나아가, 표피 및 콜라겐 관련 질환의 원인 규명과 치료 전략 개발에도 중요한 단서를 제공할 것으로 기대됩니다.

연구실은 말라리아, 사상충증, 톡소플라즈마증, 뎅기열 등 다양한 감염성 질환의 진단 및 치료제 개발을 위한 분자유전학적 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 기존 치료제의 한계와 내성 문제를 극복하기 위해, 새로운 분자 표적을 발굴하고, 구조 기반 가상 스크리닝 및 약물 재창출 전략을 적용하여 효과적이고 선택적인 치료제 후보를 탐색하고 있습니다. 특히, 사상충의 칼루메닌 단백질을 표적으로 하는 신약 개발 연구는 특이성과 안전성을 동시에 확보할 수 있는 혁신적인 접근법으로 주목받고 있습니다. 또한, 신속하고 정확한 감염성 질환 진단을 위해 다양한 진단 키트와 바이오센서 개발에도 집중하고 있습니다. 예를 들어, 뎅기 바이러스, 인플루엔자 바이러스, 말라리아 원충 등 주요 병원체를 표적으로 하는 다중 동시 진단용 올리고뉴클레오티드, 실시간 PCR 기반 진단 시스템, 고감도 형광체를 이용한 현장형 진단기기 등이 개발되어 임상 현장에 적용되고 있습니다. 이러한 진단 기술은 감염병의 조기 발견과 확산 방지에 크게 기여하고 있습니다. 이와 더불어, 동물 모델과 세포 실험을 통해 신약 후보물질의 효능과 안전성을 검증하고, 특허 출원 및 기술이전 등 실용화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실의 분자유전학적 접근은 감염성 질환의 진단과 치료 분야에서 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.