한양대학교 약학대학
약학대학
하정미
한양대학교 약학대학 하정미 교수 연구실은 단백질 인산화효소(Protein Kinase) 저해제의 설계 및 합성, 그리고 이를 기반으로 한 신약 개발에 중점을 두고 있는 연구실입니다. 본 연구실은 암, 신경퇴행성 질환(특히 알츠하이머병, 파킨슨병 등), 자가면역질환 등 다양한 난치성 질환의 치료를 위한 혁신적인 저분자 저해제 개발을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 구조 기반 약물 설계(Structure-based Drug Design), 프래그먼트 기반 약물 설계(Fragment-based Drug Discovery), 3D-QSAR, 분자동역학 시뮬레이션 등 첨단 컴퓨터 기반 기법과 유기합성, 생화학적 평가, 세포 및 동물 모델 실험을 유기적으로 결합하여 연구를 수행하고 있습니다.
특히, JNK3, B-Raf, C-Raf, PLK1, FLT3, CSF-1R 등 다양한 단백질 인산화효소를 표적으로 하여, 이들의 활성을 선택적으로 억제하는 신약 후보물질을 다수 개발하였으며, 이 중 일부는 알츠하이머병, 급성 골수성 백혈병, 다양한 암종, 신경염증성 질환 등에서 우수한 치료 효과를 보이고 있습니다. 최근에는 JNK3 저해제가 알츠하이머병의 병리적 기전인 Tau 단백질 인산화 및 신경세포 사멸을 효과적으로 억제함을 동물 모델에서 입증하였고, 관련 특허와 논문을 통해 그 우수성이 국제적으로 인정받고 있습니다.
연구실은 의약화학(Medicinal Chemistry)과 화학생물학(Chemical Biology)의 융합 연구를 통해, 저해제 유도체의 기능성 강화, chemical probe 개발, 생명현상 규명 등 기초와 응용을 아우르는 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 세포주 활성 검색, NMR 및 X-ray 기반 프래그먼트 라이브러리 스크리닝, 분자모델링 등 다양한 첨단 기술을 접목하여, 신약 후보물질의 효능과 안전성을 다각도로 평가하고 있습니다.
이러한 연구 성과는 다수의 SCI급 논문, 국내외 특허, 학술대회 발표 등으로 이어지고 있으며, 실제 임상 적용을 위한 후보물질의 도출과 기술이전, 산학협력 등 실용화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 단백질 인산화효소 저해제 개발을 중심으로, 난치성 질환의 근본적 치료를 위한 혁신적 신약 개발과 생명현상 규명의 새로운 패러다임을 제시할 것입니다.
JNK3 Inhibitors
Neurodegenerative Diseases
FLT3 Inhibitors
Protein Kinase 저해제의 설계 및 합성 연구
우리 연구실은 단백질 인산화효소(Protein Kinase)의 저해제 개발에 중점을 두고 있습니다. 단백질 인산화효소는 세포 내 신호전달, 성장, 분화, 생존 등 다양한 생명현상에 핵심적인 역할을 하며, 이 효소의 이상 활성은 암, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병의 원인으로 작용합니다. 특히, 우리는 Raf kinase, JNK3, FGFR 등 주요 단백질 인산화효소를 표적으로 하여, 이들의 활성을 선택적으로 억제할 수 있는 저해제의 설계와 합성에 집중하고 있습니다.
이러한 연구는 구조 기반 약물 설계(Structure-based Drug Design)와 프래그먼트 기반 약물 설계(Fragment-based Drug Discovery) 등 첨단 컴퓨터 시뮬레이션 기법을 활용하여, 효소의 활성 부위와 결합 특성을 정밀하게 분석하고, 최적의 저해제 구조를 도출하는 방식으로 진행됩니다. 또한, 합성된 후보물질들은 세포주 및 동물 모델을 이용한 생리활성 평가를 통해 실제 치료제로서의 가능성을 검증받고 있습니다. 최근에는 JNK3 저해제를 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌질환 치료제로 개발하는 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 다양한 특허와 논문을 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다.
이러한 연구를 통해, 기존 치료제의 한계를 극복하고, 질병의 원인 기전을 근본적으로 제어할 수 있는 혁신적인 신약 후보물질을 지속적으로 발굴하고 있습니다. 앞으로도 단백질 인산화효소 저해제의 설계 및 합성 연구를 통해, 암, 신경계 질환 등 난치성 질환의 치료에 기여할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시할 것입니다.
퇴행성 뇌질환 및 암 치료를 위한 선택적 저해제 개발
퇴행성 뇌질환과 암은 현대 의학에서 가장 해결이 어려운 질환 중 하나로, 우리 연구실은 이들 질환의 치료를 위한 선택적 단백질 인산화효소 저해제 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 알츠하이머병, 파킨슨병 등 신경퇴행성 질환의 주요 원인 단백질인 JNK3, CSF-1R, FLT3 등을 표적으로 하여, 이들의 활성을 선택적으로 억제하는 신약 후보물질을 설계하고 있습니다. 최근에는 JNK3 저해제가 알츠하이머병의 병리적 기전인 Tau 단백질 인산화 및 신경세포 사멸을 효과적으로 억제함을 동물 모델에서 입증하였으며, 이와 관련된 다수의 논문과 특허를 보유하고 있습니다.
암 치료 분야에서는 B-Raf, C-Raf, PLK1, FLT3 등 암세포의 성장과 전이에 관여하는 다양한 단백질 인산화효소를 표적으로 하는 저해제 개발이 이루어지고 있습니다. 구조 기반 약물 설계와 3D-QSAR, 분자동역학 시뮬레이션 등 다양한 컴퓨터 기반 기법을 활용하여, 기존 치료제의 내성과 부작용을 극복할 수 있는 새로운 화합물 구조를 도출하고 있습니다. 또한, 세포주 및 동물 실험을 통해 후보물질의 항암 효능과 안전성을 검증하고, 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다.
이러한 연구는 단순히 신약 후보물질의 발굴에 그치지 않고, 질병의 분자적 기전을 심층적으로 규명함으로써, 맞춤형 치료제 개발과 미래 정밀의학의 기반을 마련하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 앞으로도 퇴행성 뇌질환과 암 등 난치성 질환의 치료를 위한 혁신적 저해제 개발을 지속적으로 추진할 계획입니다.
Chemical Biology 및 약학적 응용 연구
우리 연구실은 의약화학(Medicinal Chemistry)과 화학생물학(Chemical Biology)의 융합 연구를 통해, 생명현상 규명과 신약 개발의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 저해제 유도체에 다양한 기능을 부여하여 chemical probe로 활용함으로써, 세포 내 신호전달 경로, 단백질-단백질 상호작용, 효소 활성 등 복잡한 생명현상을 정밀하게 분석하고 있습니다. 이를 통해 질병의 원인 기전을 밝히고, 새로운 치료 타겟을 발굴하는 데 기여하고 있습니다.
특히, 단백질 인산화효소의 활성 감지 시스템 개발, 세포 신호전달 연구, NMR 및 X-ray 기반 프래그먼트 라이브러리 스크리닝 등 다양한 첨단 기술을 접목하여, 약물의 작용 메커니즘을 분자 수준에서 규명하고 있습니다. 또한, 유기합성 및 분자모델링 기술을 활용하여, 리셉터 단백질, 효소, DNA 등 다양한 생체분자에 특이적으로 결합하는 신약 후보물질을 설계하고 있습니다.
이러한 Chemical Biology 기반 연구는 신약 개발의 효율성을 극대화할 뿐만 아니라, 생명과학 전반에 걸친 기초 연구의 발전에도 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 의약화학과 화학생물학의 융합을 통해, 혁신적인 치료제 개발과 생명현상 규명의 새로운 지평을 열어갈 것입니다.
1
Carbamate JNK3 Inhibitors Show Promise as Effective Treatments for Alzheimer's Disease: In Vivo Studies on Mouse Models
Joonhong Jun, Hyungwoo Moon, Songyi Yang et al Jung-Mi Hah
Journal of Medicinal Chemistry, 2023
2
Novel 1,4,5,6-tetrahydrocyclopenta[d]imidazole-5-carboxamide-based JNK3 inhibitors: Design, synthesis, molecular docking, and therapeutic potential in neurodegenerative diseases
JoonhongJun, Jihyun Baek et al Jung-Mi Hah
European Journal of Medicinal Chemistry, 2023
3
Discovery of novel imidazole chemotypes as isoform-selective JNK3 inhibitors for the treatment of Alzheimer's disease
Joonhong Jun, Songyi Yang et al Jung-Mi Hah
European Journal of Medicinal Chemistry, 2023
1
신장 섬유화 질환 제어를 위한 치료제로서 단백질인산화효소 저해제 물성 평가