최중국 연구실
기초의학전공(의대) 최중국
최중국 연구실은 신호전달생화학 분야를 중심으로 세포 내외부의 다양한 신호전달 경로와 그 분자적 기전을 심층적으로 연구하고 있습니다. 본 연구실은 Protein Kinase A, PKC, MAPK 등 주요 신호전달 단백질의 활성 조절, 단백질 변형, 그리고 이들이 세포의 분화, 증식, 사멸, 면역반응 등 다양한 생리적 현상에 미치는 영향을 다각도로 분석하고 있습니다.
특히, 자가식세포(autophagy)와 Toll-like receptor(TLR) 신호전달 경로의 상호작용 및 면역조절 기전에 대한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. CD63, LAMP-3, Ubiquilin1 등 자가식세포 관련 단백질과 TLR 신호전달 분자의 상호작용이 세포 내 병원체 증식 억제, 염증 반응 조절, 조직 항상성 유지에 어떻게 기여하는지 규명하고 있으며, 이를 통해 감염질환, 자가면역질환, 염증성 질환 등 다양한 면역 관련 질환의 병태생리 이해와 새로운 진단 및 치료법 개발에 기여하고 있습니다.
또한, 골세포 분화와 뼈 형성 과정에서의 신호전달 경로의 역할을 규명하는 연구도 중점적으로 수행하고 있습니다. BMP, Wnt/β-catenin, Hedgehog, FGF 등 다양한 성장인자 및 신호전달 경로가 골세포의 분화와 기능에 미치는 영향을 분석하고, 퍼모파민 유도체, 이소플라본, 레티노산 등 다양한 화합물의 효과와 작용 기전을 규명하여 골질환 치료제 개발 및 기능성 소재 개발에도 힘쓰고 있습니다.
이외에도, 항균 펩타이드, 바이오마커 발굴, 유전자 편집, 신호전달 제어법 개발 등 다양한 융합 연구를 통해 의생명과학 분야의 학문적 발전과 실용화에 기여하고 있습니다. 최근에는 CRISPR/Cas9 유전자 가위, 유전체 정보 기반 바이오마커 발굴, 정밀의료 실현을 위한 기반 기술 개발 등 첨단 연구도 활발히 진행 중입니다.
이러한 연구 성과는 다수의 국내외 논문, 특허, 연구과제, 학술상 수상 등으로 이어지고 있으며, 의생명과학 분야에서 국내외적으로 높은 평가를 받고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 신호전달생화학을 기반으로 한 융합적 연구를 통해 질병의 원인 규명, 진단 및 치료법 개발, 그리고 실용화에 이르기까지 다양한 연구를 지속적으로 수행할 계획입니다.
신호전달생화학의 분자적 기전 연구
신호전달생화학은 세포 내외부의 다양한 신호가 어떻게 세포 내에서 전달되고, 이에 따라 세포의 기능과 운명이 조절되는지를 탐구하는 학문입니다. 본 연구실은 단백질 인산화, 탈인산화, 유비퀴틴화, 아세틸화 등 다양한 단백질 변형 과정을 중심으로 신호전달 경로의 분자적 기전을 심층적으로 연구하고 있습니다. 특히, Protein Kinase A, PKC, MAPK 등 주요 신호전달 단백질의 활성 조절과 이들이 세포 내 칼슘 신호, 유전자 발현, 세포 분화 및 사멸에 미치는 영향을 다양한 생화학적, 분자생물학적 기법을 통해 규명하고 있습니다.
이러한 연구는 세포 내 신호전달 네트워크의 복잡성을 해석하고, 각 신호전달 경로가 어떻게 상호작용하며 세포의 항상성 유지와 병리적 변화에 기여하는지 밝히는 데 중점을 두고 있습니다. 예를 들어, 최근에는 Stim1, Orai1, Ubiquilin1 등 칼슘 신호 조절 단백질의 기능과 조절 메커니즘, 그리고 이들이 면역세포 활성화, 골세포 분화, 근육세포 스트레스 반응 등 다양한 생리적 현상에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다.
이러한 분자적 기전 연구는 암, 면역질환, 대사질환 등 다양한 질병의 원인 규명과 새로운 치료 표적 발굴에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 또한, 신호전달 경로의 이상이 질병 발생에 어떻게 연결되는지 이해함으로써, 맞춤형 치료 전략 개발에도 기여하고 있습니다.
자가식세포 및 TLR 신호전달 경로의 상관관계와 면역조절
본 연구실은 자가식세포(autophagy)와 Toll-like receptor(TLR) 신호전달 경로의 상호작용 및 면역조절 기전에 대한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 자가식세포는 세포 내 손상된 소기관이나 병원체를 제거하는 중요한 세포 내 방어기전이며, TLR은 병원체 인식 및 선천면역 활성화에 핵심적인 역할을 합니다. 최근 연구에서는 CD63, LAMP-3, Ubiquilin1 등 자가식세포 관련 단백질과 TLR 신호전달 분자의 상호작용이 세포 내 병원체 증식 억제, 염증 반응 조절, 조직 항상성 유지에 어떻게 기여하는지 규명하고 있습니다.
특히, Salmonella typhimurium과 같은 병원성 미생물의 세포 내 증식 조절, 스트레스 조건에서 근육세포의 TLR 발현 변화, 그리고 자가식세포 활성화가 면역세포의 이동 및 활성화에 미치는 영향 등을 다양한 동물세포주 및 동물모델을 활용하여 분석하고 있습니다. 또한, CRISPR/Cas9 유전자 가위, 유전체 편집, 바이오마커 발굴 등 첨단 분자생물학적 기법을 적용하여, 자가식세포와 TLR 신호전달의 분자적 연결고리와 그 생리적, 병리적 의미를 심층적으로 탐구하고 있습니다.
이러한 연구는 감염질환, 자가면역질환, 염증성 질환 등 다양한 면역 관련 질환의 병태생리 이해와 새로운 진단 및 치료법 개발에 중요한 기초를 제공합니다. 또한, 바이오마커 개발 및 정밀의료 실현을 위한 기반 기술 확립에도 기여하고 있습니다.
골세포 분화 및 뼈 형성 신호전달 연구
골세포 분화와 뼈 형성 과정에서 신호전달 경로의 역할을 규명하는 것은 골질환의 이해와 치료에 매우 중요합니다. 본 연구실은 BMP, Wnt/β-catenin, Hedgehog, FGF 등 다양한 성장인자 및 신호전달 경로가 골세포(조골세포, 연골세포 등)의 분화와 기능에 미치는 영향을 집중적으로 연구하고 있습니다. 특히, Runx2, Dlx3, Osterix 등 골분화 전사인자의 활성 조절, 단백질 인산화 및 아세틸화, 그리고 신호전달 단백질 간의 상호작용 메커니즘을 분자 수준에서 분석하고 있습니다.
퍼모파민 유도체, 이소플라본, 레티노산 등 다양한 화합물 및 천연물질이 골세포 분화와 뼈 형성에 미치는 효과를 세포 및 동물모델에서 평가하고, 이들의 작용 기전을 규명하여 새로운 골질환 치료제 개발에 기여하고 있습니다. 또한, 유전자 발현 분석, 단백질 상호작용 분석, 유전자 편집 기술 등을 활용하여 골세포 분화 과정에서의 신호전달 네트워크를 체계적으로 해석하고 있습니다.
이러한 연구는 골다공증, 골연화증, 연골질환 등 다양한 뼈 관련 질환의 병태생리 이해와 맞춤형 치료법 개발에 중요한 학문적·임상적 가치를 지니고 있습니다. 더불어, 뼈 형성 촉진 기능성 소재 개발 및 관련 특허 출원 등 실용화 연구도 함께 진행되고 있습니다.
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Association between sputum myeloperoxidase concentration and acute exacerbation of bronchiectasis
최중국, 양범희, 이현, 윤혁준, 성창환, 김응국
PULMONOLOGY, 202407
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Cyclophilin E (CypE) Functions as a Positive Regulator in Osteoblast Differentiation by Regulating the Transcriptional Activity of Runx2
최중국, Meiyu Piao, 이성호, Yuankuan Li, 여창열, 이광열
CELLS, 202311
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PKC-beta modulates Ca2+ mobilization through Stim1 phosphorylation
이학교, 신재천, 이광열, 소재원, 박관식, 김승렬, 전인숙, 송혜진, 최중국
GENES & GENOMICS, 202205
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[최종]CD63 연관 자가식세포 및 TLR 신호전달 경로의 상관 관계[1-4]
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CD63 연관 자가식세포 및 TLR 신호전달 경로의 상관 관계[1/3]
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CD63 연관 자가식세포 및 TLR 신호전달 경로의 상관 관계(2차)
