우리 연구실은 초파리(Drosophila melanogaster)를 활용하여 인간의 다양한 질병, 특히 신경퇴행성 질환과 말초신경병증의 병리기전을 연구하고 있습니다. 초파리는 유전적 조작이 용이하고, 인간과 유사한 유전자들이 많이 보존되어 있어 질병 모델로서 매우 유용합니다. 이를 통해 인간 질환과 관련된 유전자의 기능을 신속하게 분석하고, 질병의 발병 원인과 진행 과정을 규명할 수 있습니다. 특히 파킨슨병, Charcot-Marie-Tooth(CMT) 질환 등에서 발견되는 유전자 변이를 초파리에 도입하여, 실제 환자에서 나타나는 운동기능 저하, 신경세포 사멸, 미토콘드리아 기능 장애 등의 증상을 재현하고 있습니다. 이러한 모델을 통해 질병의 분자적 병리기전을 심도 있게 분석하고, 기존의 생쥐 모델보다 빠르고 효율적으로 연구를 진행할 수 있습니다. 더 나아가, 초파리 모델을 활용하여 신약 후보물질의 효능 검증, 유전자 치료 전략 개발, 그리고 질병의 조기 진단을 위한 바이오마커 탐색 등 다양한 응용 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이와 같은 연구는 실제 임상 적용 가능성이 높은 치료법 개발로 이어질 수 있으며, 국내외 다양한 연구기관 및 병원과의 협력 연구도 활발히 진행 중입니다.

미토콘드리아는 세포 내 에너지 생산과 항상성 유지에 핵심적인 역할을 하며, 그 기능 이상은 파킨슨병, CMT, 알츠하이머병 등 다양한 신경퇴행성 질환의 주요 원인으로 알려져 있습니다. 우리 연구실은 미토콘드리아의 항상성 조절 유전자 및 단백질을 탐색하고, 이들의 기능을 분자 수준에서 규명하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, PINK1, Parkin, DJ-1 등 파킨슨병 관련 유전자와 미토콘드리아 특이적 오토파지(미토파지) 조절 인자들의 역할을 초파리 모델에서 체계적으로 분석하고 있습니다. 이를 통해 미토콘드리아의 품질 관리, 산화적 스트레스 저항성, 신경세포 보호 기전 등을 밝혀내고 있으며, 관련 연구 결과는 국제적으로 권위 있는 학술지에 다수 게재되고 있습니다. 이러한 연구를 바탕으로, 미토콘드리아 기능 장애를 정상화하거나 신경세포 사멸을 억제할 수 있는 치료 후보물질을 발굴하고, 실제 동물 모델에서 그 효과를 검증하고 있습니다. 또한, 미토콘드리아 기능 조절을 통한 조직 항상성 유지 및 신경질환 예방·치료 전략 개발에도 힘쓰고 있습니다.

분자세포생물학은 DNA, RNA, 단백질 등 생명현상의 근원이 되는 분자들의 구조와 기능, 그리고 세포 내 신호전달 및 유전자 발현 조절 기작을 연구하는 학문입니다. 우리 연구실은 이러한 분자세포생물학적 접근을 바탕으로, 질병 관련 유전자들의 세포 내 역할과 상호작용을 심층적으로 분석하고 있습니다. 특히, 신경세포의 생장, 분열, 사멸 과정에서 작용하는 다양한 신호전달 경로(예: AMPK, FOXO, Sir2 등)와 이들 경로의 이상이 질병 발병에 미치는 영향을 규명하고 있습니다. 이를 위해 유전자 편집, 형질전환, 단백질 상호작용 분석 등 첨단 분자생물학적 기법을 적극적으로 활용하고 있습니다. 이와 같은 연구는 질병의 근본 원인을 밝히고, 유전자 및 단백질 수준에서의 치료 타깃을 제시함으로써, 맞춤형 치료법 개발 및 신약 개발의 기반을 마련하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.