이영석 연구실은 생물정보처리와 RNA 기반 유전자 조절 메커니즘 연구에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실은 mRNA의 폴리(A) 테일 변형, 데드에닐레이션, 그리고 다양한 RNA 변형이 유전자 발현과 안정성에 미치는 영향을 정밀하게 분석합니다. 특히, 단일 뉴클레오타이드 수준에서의 데드에닐레이션 반응 동역학을 수학적 모델링과 실험적 접근법을 통해 규명하며, RNA tail의 혼합(mixed) 구조가 mRNA의 안정성과 분해에 어떻게 관여하는지 밝히고 있습니다. 이러한 연구는 RNA tail의 구조적 다양성과 그에 따른 유전자 조절 네트워크의 복잡성을 해석하는 데 중요한 기여를 하고 있습니다. 연구실은 TENT4A/B, CCR4-NOT, LARP1 등 다양한 효소와 단백질 복합체가 mRNA tail의 길이와 조성을 어떻게 조절하는지, 그리고 이 과정이 세포 내 신호전달 및 질병 발생과 어떤 연관이 있는지 심층적으로 탐구합니다. 또한, RNA 변형이 신경세포 발달, 종양 발생, 바이러스 감염 등 다양한 생물학적 현상에 미치는 영향도 다루고 있습니다. 이 연구 분야는 차세대 RNA 치료제 개발, mRNA 백신 최적화, 그리고 희귀질환 및 난치성 질환의 분자적 진단과 치료 전략 수립에 중요한 기반을 제공합니다. 연구실은 최신 바이오 빅데이터 분석, 인공지능 기반 RNA 집합 설계, 그리고 멀티모달 오믹스 데이터 통합 등 첨단 생물정보학 기법을 적극적으로 활용하여, RNA 기반 유전자 조절의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다.

본 연구실은 바이러스 감염 및 다양한 질환에서 RNA와 단백질 간의 상호작용 네트워크를 규명하는 데 주력하고 있습니다. SARS-CoV-2, HBV, HCMV 등 주요 바이러스의 RNA 인터랙톰을 분석하여, 바이러스가 숙주 세포의 RNA 결합 단백질(RBP)을 어떻게 활용하고 회피하는지, 그리고 이러한 상호작용이 바이러스 복제 및 면역 회피에 어떤 역할을 하는지 체계적으로 연구합니다. 이를 위해 리보핵산-단백질 복합체(RNP) 캡처, 대규모 트랜스크립톰 분석, 유전자 노크다운 실험 등 다양한 분자생물학적 및 생물정보학적 기법을 통합적으로 적용합니다. 특히, 바이러스 RNA의 혼합 테일링(mixed tailing) 및 비정형 RNA 변형이 바이러스 RNA의 안정성, 번역 효율, 그리고 면역 인식에 미치는 영향을 심도 있게 분석합니다. 연구실은 이러한 RNA 변형이 바이러스의 생존 전략과 직접적으로 연결되어 있음을 규명하였으며, 이를 기반으로 새로운 항바이러스 치료 표적을 제시하고 있습니다. 또한, mRNA 백신 개발 및 선천면역 제어를 위한 RNA 비번역부위(UTR) 최적화 연구도 활발히 진행 중입니다. 이러한 연구는 감염병 대응, 백신 및 치료제 개발, 그리고 바이러스-숙주 상호작용의 분자적 이해에 큰 기여를 하고 있습니다. 더불어, 암, 신경질환, 자가면역질환 등 다양한 질환에서 RNA 기반 조절 네트워크의 역할을 규명함으로써, 질환 특이적 진단 및 맞춤형 치료 전략 개발에도 중요한 토대를 마련하고 있습니다.