본 연구실은 전이금속, 특히 주화금속(coinage metal) 촉매를 활용한 새로운 유기합성법 개발에 중점을 두고 있습니다. 이러한 촉매를 이용하면 기존의 합성법으로는 어려웠던 다양한 privileged scaffold의 효율적이고 선택적인 합성이 가능해집니다. 이를 통해 복잡한 천연물이나 생리활성 화합물의 구조를 신속하게 구축할 수 있으며, 새로운 화합물의 화학적 다양성을 극대화할 수 있습니다. 연구실에서는 은, 금, 구리 등 다양한 주화금속 촉매를 적용하여, 피리딘-융합 헤테로고리, 쿠마린, 알칼로이드 등 다양한 골격의 합성법을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 최신 유기합성 트렌드와 맞물려, 신약 개발 및 기능성 소재 개발에 필수적인 기술로 자리 잡고 있습니다. 실제로 본 연구실의 다수 논문과 특허는 이러한 합성법의 우수성과 실용성을 입증하고 있습니다. 이러한 합성법 개발은 단순히 화합물의 합성에 그치지 않고, 구조-활성 관계 연구(SAR) 및 신약 후보물질의 도출로 이어집니다. 궁극적으로는 난치성 질환 치료제, 항암제, 신경계 질환 치료제 등 다양한 의약품 개발에 기여하며, 국내외 제약·바이오 산업의 경쟁력 강화에도 중요한 역할을 하고 있습니다.

연구실은 난치성 질환(암, 신경계 질환 등)에 효과적인 신약 후보물질의 발굴과 천연물 전합성(total synthesis)에 집중하고 있습니다. 천연물은 오랜 기간 동안 의약품 개발의 원천이 되어왔으며, 그 구조적 다양성과 생리활성은 신약 개발에 매우 중요한 자원입니다. 본 연구실은 다양한 천연물의 전합성 연구를 통해, 복잡한 구조의 천연 화합물을 인공적으로 합성하고, 이 과정에서 새로운 합성 전략과 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 합성된 천연물 및 그 유도체의 생리활성 평가를 통해 항암, 신경보호, 항염증, 항노화 등 다양한 생물학적 활성을 검증하고 있습니다. 최근에는 파킨슨병, 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌질환, 암세포의 성장 억제, 염증성 피부질환 등 다양한 난치성 질환에 적용 가능한 신약 후보물질을 다수 도출하였으며, 이와 관련된 특허도 활발히 출원하고 있습니다. 이러한 연구는 단순한 합성기술의 발전을 넘어, 실제 임상적 효용성이 높은 신약 개발로 이어질 수 있다는 점에서 큰 의의를 갖습니다. 또한, 국내외 제약사 및 연구기관과의 협업을 통해 연구성과의 실용화 및 상용화에도 적극적으로 기여하고 있습니다.

본 연구실은 발효미생물 및 광감응성 미생물을 활용한 신기능성 소재 개발에도 활발히 참여하고 있습니다. 발효미생물에서 유래한 extracellular vesicle(외부소포체) 및 다양한 postbiotics(후생물질)의 신기능성 탐색과 소재화 연구를 통해, 건강기능식품, 기능성 화장품, 바이오의약품 등 다양한 산업 분야로의 응용 가능성을 모색하고 있습니다. 특히, 다양한 광원(LED 등)을 이용한 발효시스템 내 미생물 생육 조절 및 감광성 생리활성 성분과의 상호작용 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 미생물의 생장과 대사산물 생산을 최적화하고, 항산화, 항염증, 미백 등 다양한 생리활성을 지닌 신소재를 개발하고 있습니다. 최근에는 광감응성 유산균 및 그 대사산물의 대량생산, 유전적 표현형 및 대사경로 규명 등 미생물 공학적 접근도 병행하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 바이오헬스, 식품, 화장품 산업에서 요구하는 고부가가치 신소재 개발에 중요한 기반을 제공하며, 실제로 다수의 논문 및 특허 출원으로 이어지고 있습니다. 또한, 발효미생물 기반 신소재의 안전성 및 효능 평가를 위한 다양한 분석법 개발에도 기여하고 있습니다.