김건우 연구실
미생물·분자생명과학과 김건우
김건우 연구실은 생명과학과 소속으로, 분자바이러스학을 기반으로 한 첨단 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 바이러스 RNA의 에피트랜스크립토믹 변형, 특히 N6-메틸아데노신(m6A) 변형이 바이러스의 생애주기와 병리기전에 미치는 영향을 심층적으로 탐구합니다. 이를 위해 B형 간염 바이러스(HBV), Delta 간염 바이러스(HDV), C형 간염 바이러스(HCV) 등 다양한 바이러스 모델을 활용하여, RNA 변형이 바이러스 복제, 단백질 발현, 바이러스 입자 조립 및 숙주 면역 회피에 미치는 분자적 메커니즘을 규명하고 있습니다.
연구실은 세포 기반 실험, 3차원 간 오가노이드, 유전자 편집 기술 등 다양한 첨단 연구 방법을 적용하여, 바이러스와 숙주 세포 간의 상호작용을 체계적으로 분석합니다. 특히, m6A 변형 조절에 관여하는 메틸트랜스퍼라제, 리더 단백질(YTHDFs, YTHDC1, FMRP) 등의 역할을 규명하고, 이들이 바이러스 RNA의 안정성, 번역, 핵 내외 수송에 미치는 영향을 밝히고 있습니다. 또한, 바이러스 감염에 따른 숙주 면역 반응 조절 및 간암 등 질환 발생과의 연관성도 중점적으로 연구합니다.
항바이러스 치료제 개발 역시 연구실의 주요 목표 중 하나입니다. 소분자 화합물, siRNA, 천연물 유래 화합물 등 다양한 후보 물질을 스크리닝하여, 바이러스 복제 억제 효과와 작용 기전을 검증하고 있습니다. 최근에는 m6A 변형 조절, 바이러스 RNA 중합효소(RdRp) 저해, 리보솜 프레임시프팅 억제 등 새로운 항바이러스 타겟을 발굴하고, 다중 타겟 치료제의 가능성을 제시하고 있습니다.
이러한 연구 성과는 기존 치료제에 내성을 보이는 바이러스 변이체에 대응할 수 있는 새로운 치료 전략 개발에 기여합니다. 더불어, 바이러스 감염과 관련된 간암 등 중증 질환의 예방 및 치료를 위한 혁신적 접근법을 제시하며, 궁극적으로 공중보건 향상에 이바지하고자 합니다.
김건우 연구실은 국내외 다양한 연구기관 및 학회와의 활발한 협력을 통해, 바이러스학 분야의 최신 연구 동향을 선도하고 있습니다. 앞으로도 바이러스-숙주 상호작용 및 에피트랜스크립토믹스 기반의 항바이러스 전략 개발을 통해, 바이러스 감염 질환 극복과 인류 건강 증진에 기여할 것입니다.
Zoonotic Coronaviruses
Hepatitis C Virus
N6-Methyladenosine
바이러스 RNA의 N6-메틸아데노신(m6A) 변형과 바이러스 생애주기 조절
본 연구실은 바이러스 RNA의 N6-메틸아데노신(m6A) 변형이 바이러스의 생애주기와 병리기전에 미치는 영향을 심도 있게 연구하고 있습니다. m6A는 RNA에 존재하는 가장 흔한 에피트랜스크립토믹 변형 중 하나로, 바이러스 유전체 및 전사체의 안정성, 번역, 핵 내외 수송 등 다양한 생물학적 과정에 관여합니다. 특히 B형 간염 바이러스(HBV)와 Delta 간염 바이러스(HDV)에서 m6A 변형이 바이러스 복제, 단백질 발현, 바이러스 입자 조립에 미치는 분자적 메커니즘을 규명하고 있습니다.
연구실에서는 m6A 변형 부위의 돌연변이, 메틸트랜스퍼라제(METTL3/14) 및 리더 단백질(YTHDFs, YTHDC1, FMRP) 조절을 통해 바이러스 RNA의 m6A 변형이 바이러스 생애주기 각 단계에 미치는 영향을 분석합니다. 이를 통해 m6A 변형이 HBV의 pgRNA 캡시드화, HBx 단백질 발현 조절, 바이러스 유전체의 핵 내외 이동 등 다양한 과정에서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈습니다. 또한, m6A 변형이 바이러스와 숙주 간의 상호작용 및 만성 감염, 간암 발생과 같은 질병 진행에 어떻게 기여하는지에 대한 연구도 활발히 진행 중입니다.
이러한 연구는 바이러스 감염 및 관련 질환의 새로운 치료 타겟을 제시할 뿐만 아니라, 에피트랜스크립토믹스 기반의 항바이러스 전략 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 앞으로도 m6A 변형의 정밀한 조절 메커니즘과 이를 표적으로 하는 혁신적 치료법 개발을 목표로 연구를 지속할 예정입니다.
바이러스-숙주 상호작용 및 항바이러스 치료제 개발
김건우 연구실은 바이러스와 숙주 세포 간의 상호작용을 분자 수준에서 규명하고, 이를 기반으로 한 항바이러스 치료제 개발에 주력하고 있습니다. 특히, B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, 코로나바이러스 등 다양한 RNA 바이러스의 복제 및 병원성 기전을 연구하며, 바이러스 감염에 관여하는 숙주 인자와 바이러스 단백질의 상호작용을 분석합니다.
연구실에서는 3차원 간 오가노이드, 세포 기반 리포터 시스템, 유전자 편집 기술 등을 활용하여 바이러스 감염 모델을 구축하고, 바이러스 복제에 필수적인 숙주 인자 및 바이러스 단백질의 기능을 체계적으로 규명합니다. 또한, 소분자 화합물, siRNA, 천연물 유래 화합물 등 다양한 후보 물질을 스크리닝하여 바이러스 복제 억제 효과와 기전을 검증하고 있습니다. 최근에는 m6A 변형 조절, 바이러스 RNA 중합효소(RdRp) 저해, 리보솜 프레임시프팅 억제 등 새로운 항바이러스 타겟을 발굴하고, 다중 타겟 치료제의 가능성을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 기존 치료제에 내성을 보이는 바이러스 변이체에 대응할 수 있는 새로운 치료 전략을 마련하는 데 기여합니다. 더불어, 바이러스 감염과 관련된 간암 등 중증 질환의 예방 및 치료를 위한 혁신적 접근법을 제시하며, 궁극적으로 공중보건 향상에 이바지하고자 합니다.
1
N 6 -Methyladenine Modification of Hepatitis Delta Virus Regulates Its Virion Assembly by Recruiting YTHDF1
김건우
Journal of virology, 202210
2
Hepatitis B Virus X Protein Expression Is Tightly Regulated by N6-Methyladenosine Modification of Its mRNA
Kim G.-W., Siddiqui A.
Journal of Virology, 202202
3
N6-methyladenosine modification of the 5' epsilon structure of the HBV pregenome RNA regulates its encapsidation by the viral core protein
Kim Geon-Woo, Moon Jae-Su, Siddiqui Aleem
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 202202
1
카포시 육종 헤르페스 바이러스 PAN RNA의 발현 및 핵 내 상주 조절 메커니즘 연구
2
N6-methyladenosine RNA 메틸레이션의 기능 규명을 통한 B형 및 Delta 간염 바이러스의 병리기전 연구 및 항-바이러스 타겟 발굴