김기영 연구실은 신호전달생화학, 특히 MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase) 신호전달 경로의 분자적 메커니즘을 심도 있게 연구하고 있습니다. 세포 내 신호전달 경로는 세포의 성장, 분화, 사멸, 면역 반응 등 다양한 생명현상을 조절하는 핵심적인 역할을 하며, 이 중 MAPK 경로는 외부 자극에 대한 세포의 반응을 매개하는 중요한 신호전달 체계입니다. 연구실은 효모, 포유류 세포, 암세포 등 다양한 모델 시스템을 활용하여 MAPK 경로의 활성화, 하위 신호전달 인자와의 상호작용, 그리고 전사 조절 메커니즘을 규명하고 있습니다. 특히, ERK5(MAPK7)와 같은 특정 MAPK의 기능과 이를 표적으로 하는 신규 저해제 개발에 집중하고 있습니다. 최근에는 ERK5 저해제(MHJ-627)와 같은 신약 후보물질을 합성하고, 이들의 항암 효능을 세포 및 동물 모델에서 검증하였습니다. 또한, MAPK 신호전달이 암세포의 성장, 전이, 약물 내성에 미치는 영향을 규명하여 암 치료제 개발의 새로운 방향을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 암, 염증, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병의 분자적 원인 규명과 치료제 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 신호전달생화학 연구를 통해 세포 내 복잡한 신호 네트워크를 해독하고, 이를 기반으로 한 맞춤형 치료 전략 수립에 기여하고 있습니다.

본 연구실은 다양한 천연물 및 식물 추출물을 기반으로 한 항균, 항진균, 항암 소재 개발에 주력하고 있습니다. 꿀벌 감염병(노제마병, 부저병 등) 및 인체 감염증(칸디다증, 피부질환 등)에 효과적인 천연물 유래 활성물질을 탐색하고, 이들의 작용기전과 안전성을 체계적으로 분석합니다. 연구실은 식물 추출물, 미생물 유래 물질, 펩타이드 등 다양한 천연소재를 활용하여 병원성 미생물의 성장 억제, 바이오필름 형성 저해, 염증 반응 조절, 세포 사멸 유도 등 다각적인 생물학적 활성을 검증하고 있습니다. 특히, 꿀벌의 주요 감염병 원인균(예: Paenibacillus larvae, Nosema ceranae, Ascosphaera apis 등)에 대한 천연 항균·항진균제 개발에 있어 국내외 선도적 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 칸디다(Candida)와 같은 인체 진균 감염에 대응하는 식물 유래 항진균 후보물질(예: Magnoflorine, Sclareol, Adenophora triphylla 추출물 등)의 효능과 분자적 작용기전을 규명하고, 항진균제 내성 문제 해결에 기여하고 있습니다. 이와 더불어, 천연물 기반 항암 소재 개발에도 힘쓰고 있습니다. Hydrangea serrata, Alpinia japonica, Trp-Arg 풍부 펩타이드 등 다양한 천연물 및 유래 화합물을 활용하여 암세포의 성장 억제, 세포주기 조절, 세포 사멸 유도, 전이 억제 등 항암 활성을 검증하고, 신약 후보물질로서의 가능성을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 인체 및 동물에 안전하면서도 효과적인 차세대 치료제 개발에 중요한 토대를 마련하고 있습니다.

김기영 연구실은 꿀벌의 건강과 생태계 보전을 위한 감염병 진단 및 방제 기술 개발에 선도적 역할을 하고 있습니다. 꿀벌은 농업 및 자연 생태계에서 중요한 역할을 담당하지만, 최근 다양한 감염병(노제마병, 부저병, 로트마리아 감염 등)으로 인해 개체 수가 급격히 감소하고 있습니다. 연구실은 꿀벌 감염병의 원인 병원체를 신속하게 진단할 수 있는 유전자 마커 및 분자진단법을 개발하고, 이를 현장 적용이 가능한 키트로 발전시키고 있습니다. 또한, 꿀벌 감염병 방제를 위한 천연물 기반 치료제 및 예방제 개발에 집중하고 있습니다. 루틴, 비수리, 잔대, 아케비아 등 다양한 식물 추출물의 항기생충, 항균, 항진균 효과를 검증하고, 꿀벌 세포 및 모델 시스템을 활용하여 안전성과 효능을 평가합니다. 더불어, 꿀벌 유전체 분석을 통한 병해충 저항성 유전자 탐색, 꿀벌 미생물군 조절을 통한 면역 증강 등 차세대 방제 전략도 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 꿀벌 산업의 지속가능성 확보와 생태계 보전, 나아가 식량안보에 기여하는 중요한 의미를 지닙니다. 연구실은 농촌진흥청, 한국양봉학회 등과의 협력을 통해 현장 적용 가능한 기술을 개발하고, 국내외 꿀벌 산업 발전에 실질적인 기여를 하고 있습니다.