Laboratory Of Biomolecular Diversity

화학부 김석희

서울대학교 화학부의 생체분자 다양성 연구실은 리브소솜 펩타이드(RiPPs), 타겟 인 비보 돌연변이 생성, 지향적 진화 등의 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 특히, 2023년에는 CYP450 촉매에 의해 형성된 독특한 C-N 결합을 가진 대환형 항균 RiPPs인 시후나미드의 발견 및 생합성 연구를 발표하였습니다. 또한, 유전자 특이적 돌연변이 시스템을 통해 유사한 빈도로 모든 전이 돌연변이를 설치하는 연구와 미생물 세포의 적응 진화를 위한 게놈 타겟팅 돌연변이 시스템 개발 등의 성과를 이뤄냈습니다. 이외에도 2022년에는 보로신의 생정보학적 확장을 통해 박테리아에서 작용하는 펩타이드 백본 N-메틸트랜스퍼라제를 발견하는 등의 연구 성과를 거두었습니다. 이러한 연구들은 화학 및 생명과학 분야에서 중요한 기여를 하고 있으며, 다양한 기업과의 협력을 통해 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.

RiPPs

Targeted in vivo mutagenesis

Directed evolution

대표 연구 분야

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CYP450 촉매를 이용한 RiPPs의 새로운 합성 및 바이오시스 연구

화학부 바이오분자 다양성 연구실은 리보솜 의존 펩타이드 천연물(RiPPs)의 새로운 합성과 그 생합성 경로를 연구하고 있습니다. 최근 연구에서는 CYP450 효소를 이용한 새로운 C-N 결합 형성 방식이 밝혀지면서 독특한 구조의 매크로사이클 항균 펩타이드의 발견과 합성에 성공하였습니다. 이러한 연구는 새로운 항균제 개발에 중요한 기여를 할 수 있으며, 리보솜 의존 펩타이드의 화학적 다양성을 확장하는 데 중요한 역할을 합니다. 또한, 생명공학적 응용 가능성을 높이기 위해 유전자 변형 및 특정 돌연변이를 유도하는 시스템을 개발하여 효소의 연속 진화를 촉진하는 연구도 병행하고 있습니다.

주요 논문

발행물 전체보기

Discovery and Biosynthesis of Cihunamides, Macrocyclic Antibacterial RiPPs with a Unique C-N Linkage Formed by CYP450 Catalysis

J. S. An, H. Lee, H. Kim, S. Woo, H. Nam, J. Lee, J. Y. Lee, S.-J. Nam, S. K. Lee, K.-B. Oh, S. Kim, D.-C. Oh

Angew Chem Int Ed, 2023

A dual gene-specific mutator system installs all transition mutations at similar frequencies in vivo

D. Seo, B. Koh, G.-e. Eom, H. W. Kim, S. Kim

Nucleic Acids Res, 2023

Bioinformatic expansion of borosins uncovers trans-acting peptide backbone N-methyltransferases in bacteria

H. Cho, H. Lee, K. T. Hong, H. Chung, I. Song, J.-S. Lee, S. Kim

Biochemistry, 2022