김보연 연구실은 꿀벌과 다양한 곤충에서 유래한 단백질의 항균 및 항산화 기능을 심도 있게 연구하고 있습니다. 최근 연구에서는 꿀벌의 로열젤리 단백질(MRJP)과 비텔로제닌, 그리고 독소 단백질 등이 세균, 곰팡이, 효모 등 다양한 미생물에 대해 광범위한 항균 효과를 나타냄을 밝혔습니다. 이들 단백질은 미생물의 세포벽에 결합하여 구조적 손상을 유도하고, 세포 사멸을 촉진함으로써 곤충의 선천면역에 중요한 역할을 합니다. 또한, 연구실은 이러한 단백질들이 활성산소종(ROS)로부터 세포를 보호하는 항산화 기능도 수행함을 규명하였습니다. 예를 들어, 비텔로제닌과 MRJP2는 산화 스트레스로부터 세포막과 DNA를 보호하고, 세포 사멸을 억제하여 곤충뿐만 아니라 포유류 세포에도 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 실험적으로 입증하였습니다. 이러한 연구는 곤충의 생존 전략뿐 아니라, 인간 건강 증진을 위한 기능성 소재 개발에도 기여할 수 있습니다. 이와 같은 연구는 꿀벌 보존, 양봉 산업 발전, 그리고 항균·항산화 기능성 식품 및 의약품 개발에 중요한 과학적 근거를 제공합니다. 앞으로도 김보연 연구실은 곤충 유래 단백질의 다양한 생리활성 및 응용 가능성을 지속적으로 탐구할 계획입니다.

본 연구실은 꿀벌, 말벌, 거미, 지네 등 다양한 곤충 및 절지동물의 독소와 생리활성 펩타이드의 분자적 특성과 기능을 규명하는 데 주력하고 있습니다. 대표적으로 카잘-타입 세린 프로테아제 저해제, 이히비터 시스테인 노트(ICK) 펩타이드, 키모트립신 및 엘라스타제 저해제 등 다양한 펩타이드의 구조와 기능을 밝혀왔습니다. 이들 펩타이드는 미생물의 단백질 분해 효소를 저해하거나, 세포 성장 및 사멸 조절, 항진균 및 항균 활성 등 다양한 생리적 역할을 수행합니다. 특히, 연구실은 곤충 독소 펩타이드의 유전자 클로닝, 재조합 단백질 생산, 그리고 생화학적·생리학적 특성 분석을 통해 이들의 작용 메커니즘을 체계적으로 규명하고 있습니다. 예를 들어, 산왕거미 유래 실크 단백질의 구조적 특성 및 생체적용성, 지네 독소 펩타이드의 세포 성장 및 보호 효과, 그리고 꿀벌 독소의 항염증 및 항균 효과 등이 주요 연구 성과로 도출되었습니다. 이러한 연구는 곤충 독소 및 펩타이드의 신약 개발, 바이오소재, 조직공학, 기능성 화장품 등 다양한 산업적 응용 가능성을 제시합니다. 김보연 연구실은 앞으로도 곤충 유래 생리활성 물질의 분자적 이해를 바탕으로 새로운 바이오소재 및 의약품 개발에 기여하고자 합니다.