유우경 연구실은 뇌과학과를 기반으로 생물물리학, 전산신경과학, 생물정보학, 그리고 인공지능을 융합한 첨단 융합연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 분자 수준에서 단백질의 구조와 기능, 신경계 신호전달 메커니즘, 그리고 신약 개발을 위한 혁신적 방법론을 개발하고 있습니다. 분자동역학 시뮬레이션, NMR 화학 시프트 분석, 슈퍼컴퓨팅 기반 빅데이터 분석 등 다양한 첨단 기법을 활용하여, 단백질의 3차원 구조 예측, 접힘 메커니즘, 그리고 구조적 변이의 분자적 원리를 규명하고 있습니다. 특히, 무정형 단백질, 아밀로이드 베타, 트랜스싸이레틴 등 다양한 단백질의 앙상블 구조와 응집 현상을 연구하여, 단백질의 안정성과 기능적 네트워크를 해석하고 있습니다. 단백질-단백질 상호작용 네트워크, 아미노산 간 상호작용, 그리고 단백질의 열역학적·동역학적 안정성에 대한 분석을 통해, 단백질의 돌연변이체 디자인 및 신약 후보 단백질의 개발에도 기여하고 있습니다. 라플라스 행렬, 회귀 모델, 그리고 머신러닝 기반의 예측 모델을 접목하여, 실험적 데이터와 계산적 예측을 통합하는 융합적 연구를 수행합니다. 전산신경과학적 방법론을 통해 신경계의 신호전달 메커니즘을 분자 수준에서 해석하는 연구도 활발히 진행되고 있습니다. GPCR, 이온 채널, 신경전달물질 수용체 등 신경계의 핵심 단백질을 대상으로, 분자동역학 시뮬레이션과 구조생물학적 분석을 통해 신호전달의 구조적·기능적 원리를 규명합니다. 이러한 연구는 신경계 질환의 분자적 기전을 밝히는 데 중요한 기여를 하고 있으며, 신경세포 모델링, 신경계 단백질의 자유에너지 도형 계산, 그리고 신경계 관련 신약후보 단백질의 디자인 등 다양한 융합 연구로 확장되고 있습니다. 또한, 생물정보학과 인공지능 기술을 융합하여 신약 후보 물질의 발굴과 단백질 디자인에 혁신적인 접근을 시도하고 있습니다. 슈퍼컴퓨팅 기반의 단백질 빅데이터 분석, 생성 모델 및 회귀 모델을 활용한 유전자 발현 데이터 해석, 그리고 분자동역학 시뮬레이션을 통한 신약 표적 단백질의 구조 예측 및 기능 분석이 주요 연구 내용입니다. 이러한 연구는 암, 감염병, 신경계 질환 등 다양한 질환의 신약 개발에 직접적으로 응용되고 있습니다. 연구실은 다양한 특허 출원 및 기술이전, 산학협력 프로젝트를 통해 연구성과의 실용화와 상용화에도 적극적으로 나서고 있습니다. 생물물리학, 전산신경과학, 생물정보학, 인공지능을 아우르는 융합연구를 통해, 미래 생명과학 및 의생명공학 분야의 혁신을 선도하고 있으며, 뇌과학 및 신경과학 분야에서 세계적 수준의 연구성과를 창출하고 있습니다.