장재봉 연구실
약학과 장재봉
장재봉 연구실은 약학과를 기반으로 한 약품화학 및 신약 개발 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 구조 기반 약물 설계, 합성 화합물 및 천연물 유래 신약 후보 물질의 발굴, 그리고 표적 단백질 저해제 및 분해제 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 기존 치료제에 내성을 보이는 돌연변이 단백질(예: EGFR, ALK, MDM2, K-Ras 등)에 대한 선택적 저해제 및 PROTAC 기반 분해제 개발을 통해 난치성 암 및 다양한 질환의 치료 전략을 제시하고 있습니다.
연구실은 다양한 화학적 스캐폴드를 활용한 신규 저분자 화합물의 합성과 구조-활성 상관관계(SAR) 연구를 통해 최적화된 약물 후보를 도출하고 있습니다. 또한, LC/MS, NMR, X-ray 결정학 등 첨단 분석기술을 적극적으로 도입하여, 표적 단백질과의 상호작용 및 약리활성 평가를 정밀하게 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 기초과학적 발견에서 임상 응용까지 이어지는 전주기적 신약 개발의 중요한 기반을 마련하고 있습니다.
본 연구실은 신경계, 면역계, 대사질환 등 다양한 질환 영역에서의 치료제 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 예를 들어, 플라보노이드 기반의 IP6K2 저해제, HDAC 저해 사이클릭 펩타이드, ULK1 및 SGK1 등 다양한 키나제 저해 화합물의 개발을 통해 신경보호, 항우울, 항암, 대사질환 조절 등 다양한 생리활성 효과를 검증하고 있습니다. 또한, 식물 유래 천연물의 생리활성 성분을 첨단 분석기법과 결합하여 신경보호 효과가 있는 신규 화합물을 발굴하는 연구도 수행하고 있습니다.
이와 더불어, 면역세포의 항상성 조절, 자가면역 질환 및 암에서의 조절 T세포(Treg) 표적화, 그리고 대사질환(예: 당뇨, 비만)과 연관된 효소 저해제 개발 등 다양한 질환 모델에서의 약리활성 평가를 진행하고 있습니다. 실제로, 아토피 피부염 환자의 제2형 당뇨병 위험성 분석 등 임상적 연관성을 탐구하는 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 다각적인 연구는 기초 생명과학과 약학, 임상 의학을 연결하는 융합적 연구로서, 새로운 치료 전략의 실현 가능성을 높이고 있습니다.
장재봉 연구실은 국내외 연구기관 및 제약사와의 활발한 협력, 다수의 특허 및 논문 발표, 그리고 다양한 정부 및 산업체 지원 연구과제를 통해 신약 개발 분야에서의 경쟁력을 지속적으로 강화하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 혁신적인 약물 개발과 질병 치료 전략의 선도적 연구를 통해, 인류 건강 증진에 기여할 것입니다.
약품화학 및 표적 단백질 저해제 개발
장재봉 연구실은 약품화학을 기반으로 한 신약 후보 물질의 설계와 합성, 그리고 표적 단백질 저해제 개발에 중점을 두고 있습니다. 특히, 기존 치료제에 내성을 보이는 돌연변이 단백질(예: EGFR, ALK, MDM2, K-Ras 등)에 대한 선택적 저해제 개발을 통해 난치성 질환의 치료 가능성을 높이고자 합니다. 이를 위해 구조 기반 약물 설계, 화합물 라이브러리 구축, 그리고 다양한 생화학적 및 세포 기반 평가 기법을 적극적으로 활용하고 있습니다.
최근에는 PROTAC(Proteolysis Targeting Chimera) 기술과 LC/MS 기반의 단백질 상호작용 저해제 개발 플랫폼을 도입하여, 기존에 'undruggable'로 여겨졌던 단백질 표적에 대한 신약 개발의 한계를 극복하고 있습니다. 이러한 접근법은 단순한 효소 저해를 넘어, 표적 단백질의 선택적 분해까지 유도함으로써 치료 효율성과 선택성을 크게 향상시키는 것이 특징입니다. 또한, 다양한 화학적 스캐폴드를 활용한 신규 저분자 화합물의 합성과 구조-활성 상관관계(SAR) 연구를 통해 최적화된 약물 후보를 도출하고 있습니다.
이러한 연구는 암, 대사질환, 신경계 질환 등 다양한 질병의 치료제 개발로 이어질 수 있으며, 실제로 여러 특허와 논문을 통해 그 성과가 입증되고 있습니다. 장재봉 연구실의 약품화학 연구는 기초과학적 발견에서 임상 응용까지 이어지는 전주기적 신약 개발의 중요한 기반을 마련하고 있습니다.
천연물 및 합성 화합물 기반 신경·면역·대사 질환 치료제 탐색
본 연구실은 천연물 및 합성 화합물을 활용한 신경계, 면역계, 대사질환 치료제 탐색에도 활발히 참여하고 있습니다. 예를 들어, 플라보노이드 기반의 IP6K2 저해제, HDAC 저해 사이클릭 펩타이드, ULK1 및 SGK1 등 다양한 키나제 저해 화합물의 개발을 통해 신경보호, 항우울, 항암, 대사질환 조절 등 다양한 생리활성 효과를 검증하고 있습니다. 또한, 식물 유래 천연물의 생리활성 성분을 LC-QTOF MS/MS 등 첨단 분석기법과 결합하여 신경보호 효과가 있는 신규 화합물을 발굴하는 연구도 수행하고 있습니다.
이와 함께, 면역세포의 항상성 조절, 자가면역 질환 및 암에서의 조절 T세포(Treg) 표적화, 그리고 대사질환(예: 당뇨, 비만)과 연관된 효소 저해제 개발 등 다양한 질환 모델에서의 약리활성 평가를 진행하고 있습니다. 실제로, 아토피 피부염 환자의 제2형 당뇨병 위험성 분석 등 임상적 연관성을 탐구하는 연구도 병행하고 있습니다. 이러한 다각적인 연구는 기초 생명과학과 약학, 임상 의학을 연결하는 융합적 연구로서, 새로운 치료 전략의 실현 가능성을 높이고 있습니다.
특히, 신경계 질환과 관련하여 P2X7 수용체, HDAC, ULK1 등 다양한 표적에 대한 저해제 개발과 그 구조-활성 상관관계 연구를 통해, 신경염증, 우울증, 신경퇴행성 질환 등 난치성 질환의 치료제 개발에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 제약사 및 연구기관과의 협력, 그리고 다수의 특허 및 논문 발표로 이어지고 있습니다.
1
Discovery of proteolysis-targeting chimera targeting undruggable proteins using a covalent ligand screening approach
장재봉
EUROPEAN JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY, 2024
2
Synthesis and biological evaluation of flavonoid-based IP6K2 inhibitors
장재봉
JOURNAL OF ENZYME INHIBITION AND MEDICINAL CHEMISTRY, 2023
3
Risk of type 2 diabetes mellitus in adult patients with atopic dermatitis
장재봉
DIABETES RESEARCH AND CLINICAL PRACTICE, 2023
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LC/MS 및 PROTAC 기반 two-step 단백질 상호작용 저해제 개발 플랫폼 구축
2
새로운 스캐폴드를 포함하는 카이나제-중심 화합물 라이브러리 구축