본 연구실은 생물반응공학을 기반으로 다양한 효소 및 미생물을 활용한 고부가가치 바이오화합물 생산 공정 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 미생물 유래 효소의 발굴, 유전자 재조합, 단백질 공학을 통해 효소의 활성, 안정성, 기질특이성 등을 향상시키는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 이를 통해 기존 화학적 합성법의 한계를 극복하고, 친환경적이며 경제적인 바이오프로세스를 구축하고자 합니다. 효소공학 분야에서는 리폭시게나아제, 베타-글루코시다제, 알돌레이즈 등 다양한 효소의 구조 및 기능을 규명하고, 단백질 공학적 기법을 적용하여 새로운 촉매 특성을 갖는 변이체를 개발합니다. 또한, 효소의 대량생산 및 정제, 고정화 기술, 반응 조건 최적화 등 산업적 적용을 위한 기반 기술을 확보하고 있습니다. 이러한 연구는 고기능성 식품소재, 의약품 중간체, 화장품 원료, 친환경 화학소재 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있으며, 실제로 진세노사이드, 플라티코사이드, 지방산 유도체, 희귀당 등 다양한 바이오화합물의 대량생산 공정이 개발되어 특허 및 기술이전으로 이어지고 있습니다.

지방산 변환 및 바이오지질 매개 신호전달물질의 생물학적 생산은 본 연구실의 또 다른 핵심 연구 분야입니다. 다양한 미생물 및 효소를 활용하여 불포화지방산, 지방산 유도체, 옥실리핀, 리폭신, 레졸빈 등 생리활성 지질 신호전달물질을 효율적으로 합성하는 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 리폭시게나아제, 하이드라타제, 다이올 신타제 등 지방산 변환 효소의 기능 분석 및 공정 최적화를 통해 고순도·고수율의 표적 화합물 생산을 실현하고 있습니다. 이러한 연구는 염증 억제, 면역 조절, 항암, 항산화 등 다양한 생리활성 기능을 갖는 신호전달물질의 대량생산을 가능하게 하며, 기존 화학 합성법 대비 친환경적이고 경제적인 대안으로 주목받고 있습니다. 실제로, 도코사헥사엔산(DHA), 아라키돈산 등으로부터 레졸빈, 프로텍틴, 트리옥실린, 헤폭실린 등 다양한 SPM(Specialized Pro-resolving Mediators) 및 유도체를 미생물 발현 시스템과 효소 조합 반응을 통해 세계 최초로 대량생산하는 데 성공하였습니다. 이러한 기술은 의약품, 건강기능식품, 화장품 등 다양한 산업 분야에서 신약 개발 및 기능성 소재 개발에 활용되고 있으며, 관련 특허와 논문, 기술이전 실적도 매우 우수합니다.