김대혁 연구실
분자생물학과 김대혁
김대혁 연구실은 분자생물학과를 기반으로 진균학, 미생물학, 바이러스학, 유전자공학 등 다양한 생명과학 분야를 융합하여 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 연구실의 주요 연구 축은 식물병원성 진균과 마이코바이러스의 상호작용, 진균의 병원성 및 항바이러스 기작 규명, 그리고 이를 응용한 생물방제제 및 친환경 농업기술 개발입니다.
특히 Cryphonectria parasitica, Trichoderma spp. 등 주요 식물병원성 진균과 이들에 감염된 다양한 마이코바이러스의 분자적 특성, 유전자 발현 조절, 병원성 변화 등을 심도 있게 분석하고 있습니다. 이를 통해 진균의 병원성 저감, 바이러스 기반 생물방제제 개발, 그리고 농업 현장에서의 실질적 적용 가능성까지 연구의 폭을 넓히고 있습니다.
또한, 재조합 효모 및 박테리아를 이용한 이종 단백질 발현, 경구용 백신 개발, 기능성 미생물 및 생리활성 소재의 대량생산 등 유전자공학 기반의 응용연구도 활발히 진행 중입니다. 구제역, 뎅기열 등 동물 및 인수공통감염병에 대응하는 백신 후보물질 개발, 프로바이오틱스 및 미생물 기반 악취 저감제 개발 등은 연구실의 대표적인 응용 성과입니다.
연구실은 다수의 국가 및 산업체 연구과제, 특허, 기술이전, 산학협력 등을 통해 실질적인 사회적·산업적 가치를 창출하고 있습니다. 또한 국내외 학술대회, 국제저널 논문 발표 등 활발한 학술 활동을 통해 연구 성과를 널리 알리고 있습니다.
김대혁 연구실은 앞으로도 진균-바이러스 상호작용의 분자기전 규명, 유전자공학 기반 바이오소재 개발, 친환경 농축산업 및 생명공학 산업 발전에 기여하는 혁신적 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.
Mycovirus
Gene Expression Analysis
DNA Methylation
진균-마이코바이러스 상호작용 및 병원성 조절
김대혁 연구실은 진균과 마이코바이러스의 상호작용을 심도 있게 연구하고 있습니다. 특히 식물병원성 진균인 Cryphonectria parasitica와 다양한 마이코바이러스 간의 상호작용이 진균의 병원성, 성장, 대사 및 유전자 발현에 미치는 영향을 분자생물학적, 유전체학적, 단백질체학적 접근법을 통해 규명하고 있습니다. 이를 통해 진균의 병원성 조절 기작, 바이러스 감염에 따른 진균의 생리적 변화, 그리고 저병원성화 기작을 밝히고 있습니다.
최근 연구에서는 Cryphonectria hypovirus 1(CHV1) 감염에 따른 진균의 휘발성 유기화합물(VOC) 변화, DNA 메틸트랜스퍼라아제와 같은 핵심 유전자들의 기능 분석, 그리고 바이러스 감염에 따른 진균의 스트레스 반응 및 항바이러스 기작 규명에 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 식물병 방제 및 친환경 생물방제제 개발에 중요한 기초 자료를 제공하며, 실제로 Trichoderma harzianum, Trichoderma polysporum 등 다양한 진균에서 마이코바이러스의 생물학적 기능과 항진균 활성도 분석하고 있습니다.
이러한 연구 결과는 식물병원성 진균의 병원성 저감, 바이러스 기반 생물방제제 개발, 그리고 농업 현장에서의 실질적 적용 가능성까지 확장되고 있습니다. 김대혁 연구실은 국내외 학술대회 및 저명 학술지에 다수의 논문을 발표하며, 진균-바이러스 상호작용 분야의 선도적 연구실로 자리매김하고 있습니다.
재조합 미생물 및 유전자공학 기반 백신·기능성 소재 개발
김대혁 연구실은 재조합 미생물과 유전자공학 기술을 활용한 백신 및 기능성 소재 개발에 주력하고 있습니다. Saccharomyces cerevisiae(효모)를 이용한 이종 단백질 발현 시스템을 구축하여, 구제역 바이러스(FMDV), 뎅기 바이러스 등 다양한 동물 및 인수공통감염병에 대한 경구용 백신 후보물질을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 효모 표면 디스플레이 기술, 면역복합체 형성, 항원 단백질의 최적 발현 및 조립 기술 등 첨단 생명공학적 기법을 접목하여 진행되고 있습니다.
연구실은 또한 식물병원성 진균 Cladosporium phlei에서 유래한 기능성 색소(phleichrome) 및 다양한 효소(라카제, 자일라나제 등)의 대량생산을 위한 유전자 클로닝, 발현 최적화, 돌연변이주 개발 등에도 집중하고 있습니다. 이를 통해 항균, 항종양, 항산화 등 다양한 생리활성 소재의 산업적 생산 및 응용 가능성을 높이고 있습니다. 최근에는 동물용 프로바이오틱스 개발, 미생물 기반 악취 저감제, 생물촉매 생산 등 농축산 및 환경 분야로 연구 범위를 확장하고 있습니다.
이러한 연구 성과는 다수의 특허 출원 및 등록, 기술이전, 산업체 협력 연구로 이어지고 있으며, 국가재난형 질병 제어, 친환경 농축산업, 고부가가치 바이오소재 산업 발전에 크게 기여하고 있습니다.
1
Expression of virus?like particles (VLPs) of foot?and?mouth disease virus (FMDV) using Saccharomyces cerevisiae.
김대혁
APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, 202412
2
Oral immunization against foot-and-mouth disease virus using recombinant Saccharomyces cerevisiae with the improved expression of the codon-optimized VP1 fusion protein.
김대혁
VETERINARY MICROBIOLOGY, 202409
3
Changes in VOCs from a chestnut blight fungus Cryphonectria parasitica by a hypovirus infection: mycoviral infection alters fungal smell for insect vectors
김대혁
Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 202408
1
농림축산업용 생명공학산물 위해성 심사지원 및 실증 연구
2
(4단계-5차)생리활성융합소재 혁신인재양성사업단
3
(간접비-2024)생리활성융합소재 혁신인재양성사업단