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한양대학교 약학대학

한양대학교 약학대학

류종석 교수

Genetic Engineering

Anti-Prion Aggregation

Prion Diseases

한양대학교 약학대학

약학대학 류종석

한양대학교 약학대학 류종석 교수 연구실은 프리온 질환 및 퇴행성 뇌질환의 분자생물학적 병인기전 규명과 치료제 개발, 그리고 진단기술 개발에 특화된 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 프리온 단백질의 오접힘과 응집 현상이 신경세포의 기능 저하와 사멸을 유발하는 핵심 병리기전임을 밝히고, 이를 분자 수준에서 정밀하게 분석하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 프리온 단백질의 병원성 전환 과정에서 관여하는 다양한 세포 내외 조절인자, 신호전달 경로, 그리고 플라스민, 플라스미노겐 등 보조인자의 역할을 규명함으로써, 프리온 질환의 발병 메커니즘을 심층적으로 해석하고 있습니다. 이를 위해 동물모델, 세포주, 재조합 단백질 시스템 등 다양한 실험 플랫폼을 구축하고, 최신 분자생물학 및 생화학적 기법을 적극적으로 활용하고 있습니다. 본 연구실은 프리온 질환의 근본적 치료를 위해 항프리온 활성 화합물 및 억제제 개발에 집중하고 있습니다. 천연물 유래 화합물(예: Curcuma phaeocaulis Valeton 추출물, furanodienone 등), 펩타이드, 소분자 화합물, 양이온성 아미노산 중합체 등 다양한 후보물질의 항프리온 효과를 체계적으로 검증하고, 그 작용기전을 분자 및 세포 수준에서 규명하고 있습니다. 또한, 대량 재조합 프리온 단백질 생산, 프리온 응집체 형성 및 분해 실험법, 동물모델 구축 등 원천기술도 확보하고 있습니다. 프리온 질환의 조기 진단 및 예후 예측을 위한 첨단 분자진단 기술 개발도 연구의 중요한 축입니다. 실시간 Quaking-Induced Conversion(RT-QuIC) 기반 진단법, 실리콘 나노리본 전계효과 트랜지스터(SNR-FET) 기반 프리온 검출법 등 혁신적인 진단 플랫폼을 개발하여, 기존 진단법 대비 민감도와 특이도를 크게 향상시키고 있습니다. 이러한 기술은 임상 현장 및 국가 감시체계에 적용될 수 있으며, 신경퇴행성 질환 전반에 대한 조기 진단 기술로 확장될 수 있습니다. 이외에도, 본 연구실은 프리온 단백질의 생리적 기능, 생식 및 발생 과정에서의 역할, 그리고 단백질 오접힘 질환의 새로운 치료 전략 개발 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 프리온 질환뿐만 아니라 알츠하이머병, 파킨슨병 등 단백질 오접힘 기반 신경퇴행성 질환의 예방과 치료에도 중요한 과학적 토대를 제공하고 있습니다.

Genetic Engineering
Anti-Prion Aggregation
Prion Diseases
프리온 질환의 분자생물학적 병인기전 연구
프리온 질환은 비정상적으로 접힌 프리온 단백질(PrPSc)이 정상 프리온 단백질(PrPC)을 병원성 형태로 전환시키는 독특한 전염성 신경퇴행성 질환입니다. 본 연구실은 이러한 프리온 질환의 병인기전을 분자생물학적 관점에서 심층적으로 규명하고 있습니다. 특히, PrPSc의 생성 및 축적 과정, 그리고 이 과정에서 관여하는 세포 내외의 조절인자와 신호전달 경로를 분석함으로써, 프리온 질환의 발병 메커니즘을 체계적으로 밝히고자 합니다. 프리온 단백질의 오접힘(misfolding)과 응집(aggregation) 현상은 신경세포의 기능 저하와 사멸을 유발하며, 이는 크로이츠펠트-야콥병(CJD), 소해면상뇌병증(BSE), 스크래피(scrapie) 등 다양한 동물 및 인간 질환의 원인으로 작용합니다. 본 연구실은 동물모델, 세포주, 재조합 단백질 시스템 등 다양한 실험 플랫폼을 활용하여, 프리온 단백질의 구조적 변화와 병원성 전환 과정을 정밀하게 추적하고 있습니다. 이러한 연구를 통해 프리온 질환의 조기 진단 및 치료 타겟을 발굴하는 데 기여하고 있으며, 궁극적으로는 신경퇴행성 질환의 예방 및 치료 전략 개발에 중요한 과학적 근거를 제공하고 있습니다.
항프리온 치료제 및 억제제 개발
프리온 질환은 현재까지 근본적인 치료법이 없는 치명적인 신경퇴행성 질환입니다. 본 연구실은 프리온 단백질의 병원성 전환 및 응집을 억제할 수 있는 새로운 치료제 및 억제제 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 천연물 유래 화합물, 펩타이드, 소분자 화합물, 그리고 양이온성 아미노산 중합체(예: poly-L-arginine, poly-L-lysine 등)의 항프리온 활성을 체계적으로 평가하고, 그 작용기전을 분자 수준에서 규명하고 있습니다. 최근에는 Curcuma phaeocaulis Valeton(아출) 추출물 및 그 유효성분인 furanodienone, curcumenol 등 천연물 기반 항프리온 후보물질의 효능을 동물모델과 세포기반 모델에서 검증하였으며, 이들 물질이 프리온 단백질의 오접힘 및 응집을 효과적으로 억제함을 확인하였습니다. 또한, 세미카바자이드 유도체, SGI-1027 등 다양한 합성 화합물의 항프리온 효과와 작용기전도 심도 있게 연구하고 있습니다. 이와 더불어, 프리온 질환의 조기 진단 및 치료제 개발을 위한 대량 재조합 프리온 단백질 생산, 프리온 응집체 형성 및 분해 실험법, 동물모델 구축 등 다양한 원천기술을 확보하고 있습니다. 이러한 연구는 프리온 질환뿐만 아니라 알츠하이머병 등 단백질 오접힘 기반 신경퇴행성 질환의 치료제 개발에도 확장될 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.
프리온 질환 진단 및 조기 탐지 기술 개발
프리온 질환은 발병 후 급격한 신경학적 증상 악화와 함께 치명적인 경과를 보이기 때문에, 조기 진단이 매우 중요합니다. 본 연구실은 프리온 질환의 조기 탐지 및 진단을 위한 다양한 분자진단 기술을 개발하고 있습니다. 대표적으로, 실시간 Quaking-Induced Conversion(RT-QuIC) 기반 진단법, 실리콘 나노리본 전계효과 트랜지스터(SNR-FET)를 이용한 프리온 검출법, 프리온 응집체 형성 및 분해를 이용한 바이오센서 개발 등이 있습니다. 이러한 진단법들은 기존의 조직학적, 면역화학적 진단법에 비해 민감도와 특이도가 높으며, 비침습적 샘플(혈액, 뇌척수액 등)에서도 프리온 단백질의 병원성 변형체를 신속하게 검출할 수 있는 장점을 갖고 있습니다. 또한, 대량 생산된 고순도 재조합 프리온 단백질을 진단용 표준물질로 활용함으로써, 진단의 정확성과 재현성을 크게 향상시키고 있습니다. 이러한 연구 성과는 국내외 프리온 질환 감시체계 및 임상 진단 현장에 적용될 수 있으며, 향후 신경퇴행성 질환 전반에 대한 조기 진단 및 예후 예측 기술로 확장될 수 있습니다.
1
Delayed progression of prion disease in mice by polyarginine-facilitated prevention of PrPSc propagation in the spleen.
Sungeun Lee, Jieun Kim, Yoonjeong Lee, Miryeong Yoo, Jaehyeon Kim, Hyun Joo Sohn, Chongsuk Ryou
Neurotherapeutics, 2025
2
Synthesis and anti-prion aggregation activity of acylthiosemicarbazide analogues.
Dong Hwan Kim, Jaehyeon Kim, Hakmin Lee, Dongyun Lee, So Myoung Im, Ye Eun Kim, Miryeong Yoo, Yong-Pil Cheon, Jason C. Bartz, Young-Jin Son, Eun-Kyoung Choi, Yong-Sun Kim, Jae-Ho Jeon, Hyo Shin Kim, Sungeun Lee, Chongsuk Ryou, Tae-gyu Nam
Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 2023
3
Ursonic acid inhibits migration and invasion of human osteosarcoma cells through the suppression of mitogen-activated protein kinases and matrix metalloproteinases.
Juhyeon Son, Hansol Cha, Sungeun Lee, Yongwoong Bae, Chongsuk Ryou, Sang Yeol Lee
Molecular Biology Reports, 2023
1
[정책]사람프리온 질환 임상 적용 제어 기술 개발을 위한 중장기 연구전략 및 콘텐츠 기획
보건복지부
2023년 03월 ~ 2023년 11월
2
PrPC 발현 감소세포의 프리온 감염 감수성 분석
과학기술정보통신부(2017Y)
2022년 09월 ~ 2023년 09월
3
플라스민 활성 증진을 통한 프리온 질환 치료
과학기술정보통신부(2017Y)
2022년 03월 ~ 2023년 02월