이 연구 주제는 세포가 주변 세포나 세포외기질과 상호작용하는 핵심 분자인 인테그린의 활성화 원리와 신호전달 기작을 규명하는 데 초점을 둔다. 인테그린은 단순한 접착 수용체가 아니라 세포 외부의 환경 변화를 감지하고 이를 세포 내부의 구조 변화와 기능 조절로 연결하는 양방향 신호전달 분자이다. 연구실은 세포생리학적 관점에서 인테그린이 어떻게 비활성 상태에서 활성 상태로 전환되며, 그 과정이 세포부착, 이동, 생존, 염증 반응에 어떤 영향을 미치는지 탐구한다. 특히 talin, Rap1, RIAM과 같은 조절 인자들이 인테그린의 세포질 도메인 및 막관통 부위와 어떻게 상호작용하는지를 중요한 연구 대상으로 삼는다. 이 과정에서 막단백질 구조, 아미노산 측쇄의 역할, 막 내 배열 변화, 장거리 알로스테릭 조절 같은 분자 수준의 메커니즘을 분석함으로써 인테그린 활성화의 최종 단계를 정밀하게 설명하고자 한다. 이러한 접근은 세포 접착과 신호전달을 분리된 현상이 아니라 하나의 통합된 생물학적 과정으로 이해하게 해준다. 이 연구는 면역세포 이동, 조혈세포 정착, 혈소판 반응, 혈관 항상성 유지 등 다양한 생명현상에 직접 연결된다. 더 나아가 비정상적 인테그린 활성화가 혈전 형성, 염증성 질환, 혈관 질환과 밀접하게 관련된다는 점에서 치료 표적 발굴의 기반이 된다. 따라서 본 연구는 기초 세포생물학과 질환 응용 연구를 잇는 핵심 축으로서, 정밀한 접착 조절 기술과 차세대 표적 치료 전략 개발에 중요한 토대를 제공한다.

이 연구 주제는 혈소판의 활성화와 응집을 분자 수준에서 이해하고, 병적 혈전 형성만을 선택적으로 억제할 수 있는 새로운 치료 전략을 개발하는 데 목적이 있다. 혈소판은 출혈을 막는 지혈 과정에 필수적이지만, 과도하게 활성화되면 심혈관질환과 뇌혈관질환을 유발하는 혈전 형성의 직접적 원인이 된다. 연구실은 이러한 양면성을 고려하여 정상적인 지혈 기능은 유지하면서 비정상적인 혈소판 응집만을 억제하는 정밀 제어 원리를 탐색한다. 핵심적으로는 혈소판 인테그린 활성화의 세부 기작, 특히 세포막관통부위와 세포내 신호 네트워크가 어떻게 혈소판 반응을 증폭시키는지를 분석한다. 동맥경화 환경이나 비정상적인 혈류 조건에서 나타나는 혈소판 과활성 상태를 설명하기 위해 기계적 자극, 혈관 내피와의 상호작용, 피브리노겐 결합 과정 등을 함께 연구한다. 이를 통해 기존 항혈소판제가 갖는 출혈 부작용 문제를 줄일 수 있는 선택적 표적을 발굴하려는 방향성이 분명하다. 이 연구는 실제 임상적 수요가 큰 심근경색, 뇌졸중, 혈전성 합병증의 예방과 치료에 직접적으로 기여할 수 있다. 병리적 혈전 반응과 생리적 지혈 반응의 차이를 정량적으로 구분하는 분자 표지를 확보하면, 보다 안전하고 효과적인 항혈전제 개발이 가능해진다. 따라서 본 주제는 기초 분자기전 연구를 바탕으로 정밀의학형 순환기 치료법으로 확장될 수 있는 높은 응용 가치를 가진다.

이 연구 주제는 재조합 단백질과 생물학적 제제를 활용하여 혈소판의 핵심 기능을 대체할 수 있는 인공혈소판을 개발하는 데 중점을 둔다. 혈소판감소증, 항암치료 후 출혈 위험, 면역성 혈소판 감소 등 다양한 임상 상황에서 안정적이고 효과적인 혈소판 대체재는 매우 중요한 의료 수요이다. 연구실은 천연 혈소판의 접착 및 응집 기능을 모사할 수 있는 biologics 기반 플랫폼을 구축하여 기존 수혈 의존적 치료의 한계를 극복하고자 한다. 인공혈소판 개발에서는 혈소판이 혈관 손상 부위를 인지하고 응집을 유도하는 분자 메커니즘을 정밀하게 재현하는 것이 핵심이다. 이를 위해 인테그린-리간드 결합, 세포외기질 인식, 혈액 내 안정성, 면역반응 최소화, 기능성 단백질 설계 등의 요소를 통합적으로 고려한다. 단순히 모양을 흉내 내는 수준을 넘어서 실제 지혈 기능을 수행할 수 있도록 생체적합성과 표적 반응성을 동시에 확보하는 것이 중요한 연구 방향이다. 이 연구는 혈소판 수급 불안정, 짧은 보관 기간, 감염 및 면역 부작용과 같은 기존 혈소판 수혈의 문제를 해결할 수 있는 잠재력이 크다. 또한 암 치료 환자, 중증 외상 환자, 희귀 혈액질환 환자 등 출혈 위험이 높은 환자군에서 새로운 치료 대안이 될 수 있다. 궁극적으로는 바이오의약 기반의 차세대 지혈 치료제 개발로 이어져 의생명과학과 바이오산업의 동시 발전에 기여할 수 있다.