김석희 교수 연구실은 자연이 어떻게 다양한 생체분자를 생성하는지에 대한 분자적 논리를 이해하고, 이를 생명공학 및 의학적 문제 해결에 응용하는 것을 목표로 하고 있습니다. 생체분자의 다양성은 생명 시스템의 복잡성과 새로운 환경에 대한 적응 및 진화의 근간이 되며, 이를 조절하는 정교한 분자 메커니즘을 규명하는 것이 연구의 핵심입니다. 특히, 본 연구실은 리보솜 합성 및 번역 후 변형 펩타이드(RiPPs)의 구조적·기능적 다양성과 생합성 경로를 심층적으로 연구하고 있습니다. 유전체 마이닝, 구조생물학, 효소학, 분자생물학, 생화학 등 다양한 첨단 기법을 활용하여, 자연계에 존재하는 미지의 펩타이드 천연물과 그 생합성 유전자군을 발굴하고, 새로운 효소 및 변형 메커니즘을 규명합니다. 이를 통해 항생제, 항암제 등 의약 소재로의 응용 가능성도 적극적으로 모색하고 있습니다. 또한, 단백질 및 효소의 기능을 신속하게 향상시키기 위한 지속적 유도 진화(Continuous Directed Evolution) 및 표적 in vivo 돌연변이 유도 기술 개발에도 주력하고 있습니다. 본 연구실이 개발한 eMutaT7 등은 유전자 특이적으로 다양한 돌연변이를 유도하여, 단백질 진화의 효율성과 다양성을 극대화할 수 있는 혁신적인 플랫폼입니다. 이러한 기술은 생명공학, 의약, 산업용 효소 개발 등 다양한 분야에서 실질적인 파급 효과를 기대할 수 있습니다. 아울러, 세포 내 단백질 품질 관리에 관여하는 효소(예: DegP)의 활성 조절, 올로스테릭 메커니즘, 기질 특이성 등도 구조생물학적·생화학적 접근으로 연구하고 있습니다. 이는 세포 항상성 유지, 스트레스 적응, 항생제 저항성 등 생명현상의 근본 원리를 밝히는 데 중요한 역할을 합니다. 이처럼 김석희 교수 연구실은 생체분자 다양성의 생성 원리 규명과 이를 응용한 신기술 개발을 통해, 기초과학의 발전과 더불어 실질적인 사회적·산업적 가치를 창출하는 데 앞장서고 있습니다.