이 연구실의 핵심 축은 소포체 스트레스(ER stress)와 그에 대한 세포의 적응 실패가 질환으로 어떻게 이어지는지를 분자 수준에서 규명하는 것이다. 특히 단백질 접힘 이상, 칼슘 항상성 붕괴, 산화환원 불균형, 미토콘드리아와의 상호작용이 세포 생존과 세포사멸 사이의 전환점을 어떻게 형성하는지에 초점을 맞춘다. 연구실은 세포신호전달과 세포 죽음이라는 큰 틀 안에서, 단순한 스트레스 반응이 아니라 질환 유발형 스트레스 반응 실패라는 개념을 정교하게 다루며 대사질환, 노화, 염증성 질환의 공통 병인을 설명하고자 한다. 주요 분자 표적으로는 TMBIM6(BI-1), IRE1α, RIDD 축, 칼슘 신호, 리소좀 기능, ROS 조절 인자가 포함된다. 연구실은 TMBIM6가 소포체막 단백질로서 세포 내 칼슘 흐름과 스트레스 적응을 조절하고, 스트레스가 과도할 때 세포사멸을 억제하거나 방향을 바꾸는 역할을 한다는 점을 지속적으로 탐구해 왔다. 또한 UPR의 작동 실패가 단순한 세포 내 현상이 아니라 비만, 당뇨, 간질환, 노화 관련 이상과 연결된다는 점을 논문과 학회 발표를 통해 확장해 왔으며, 소포체-리소좀 연결성까지 포함한 세포소기관 네트워크 관점의 연구를 수행한다. 이 연구는 질환의 조기 진단 표지자 발굴과 맞춤형 치료전략 개발로 이어질 가능성이 크다. 소포체 스트레스 반응의 적응과 실패를 구분하는 분자 지표를 정립하면, 대사질환이나 만성염증성 질환의 진행 단계를 더 정밀하게 예측할 수 있다. 나아가 세포사멸 억제 또는 스트레스 복원 기전을 표적으로 하는 약물 개발의 이론적 기반을 제공하며, 기초 세포생물학과 약리학을 연결하는 연구실의 정체성을 가장 잘 보여주는 주제라 할 수 있다.

연구실은 TMBIM6/BI-1을 중심으로 노화와 대사질환의 발병 기전을 해석하는 데 강점을 보인다. 고지방식이, 비만, 인슐린 저항성, 간 지방 축적, NASH와 같은 대사 이상 상태에서 세포가 받는 스트레스가 어떻게 만성화되고, 그 과정에서 TMBIM6가 보호인자 또는 조절인자로 어떤 기능을 하는지 체계적으로 규명하고 있다. 이는 단순히 개별 유전자 기능을 보는 연구가 아니라, 노화 과정에서 소포체 스트레스 적응 능력이 떨어질 때 대사 항상성이 왜 무너지는지를 설명하는 통합적 접근이다. 구체적으로는 TMBIM6의 기능 분석, IRE1α-RIDD 조절, 지질 축적 변화, 인지질 조성 변화, 리소좀 연계 기전, mTORC2 상호작용 등 다양한 분자 축을 활용한다. 프로젝트에서도 TMBIM6의 특성 분석과 물리적 소포체 스트레스 반응 정체성 연구가 진행되고 있으며, 간세포의 지질대사 이상과 노화 유발성 지방 축적에 대한 연구 성과가 논문과 학회 발표로 축적되어 있다. 이러한 연구는 지방간, 비알코올성 지방간염, 고혈당성 대사 이상 등에서 스트레스 반응 네트워크를 새롭게 정의하는 데 기여한다. 이 주제의 학문적 의의는 대사질환을 단순한 영양 불균형의 결과가 아니라 세포소기관 수준의 적응 실패로 재해석한다는 데 있다. 실용적으로는 지방간, 비만, 당뇨병, 노화 관련 대사질환의 예방과 치료를 위한 신규 표적을 제시할 수 있다. 특히 TMBIM6를 매개로 한 세포보호 전략은 질환 초기 단계의 개입 가능성을 높이며, 향후 바이오마커 개발과 약물 후보 탐색으로 확장될 수 있는 잠재력이 크다.

이 연구실은 기초 세포스트레스 연구를 실제 치료전략으로 연결하는 응용 약리학 연구도 활발히 수행한다. 대표적으로 아세트아미노펜 유도 간독성, 폐암, 구강건조증, 치주염, 신경퇴행성 질환 등 서로 다른 질환 모델에서 스트레스 조절 기반 치료 가능성을 검증하고 있다. 이러한 연구는 소포체 스트레스와 세포사멸 조절 기전이 다양한 질환에서 공통 치료 표적이 될 수 있다는 관점을 바탕으로 한다. 응용 연구의 한 축은 천연물 및 기능성 소재 개발이다. 씀바귀 추출물과 유효성분을 활용한 구강건조증, 치주염, 상아질 및 치수 재생 관련 특허는 연구실의 대표적인 산업화 성과이다. 관련 연구는 타액 분비 증가, 아밀라아제 활성 촉진, 산화스트레스 감소, 소포체 스트레스 억제를 통해 구강질환을 개선하는 약리효과를 보여준다. 다른 한 축으로는 c-MET 표적 샤페론 매개 단백질 분해 기술처럼 최신 표적단백질분해(TPD) 개념을 도입하여 비소세포폐암 치료 후보를 제시하는 연구가 있다. 이는 전통적 억제제 방식에서 나아가 질병 유발 단백질 자체를 선택적으로 제거하려는 전략이다. 이러한 응용 연구는 연구실의 기초과학 역량이 실제 의약·바이오 산업으로 이어질 수 있음을 보여준다. 천연물 기반 조성물은 안전성과 산업 활용 가능성이 높고, 표적분해 기술은 난치성 암 치료제 개발의 새로운 방향을 제시한다. 결국 연구실은 세포스트레스와 세포사멸에 대한 깊은 이해를 바탕으로, 질환 예방·치료·기능성 소재 개발까지 연결하는 번역연구형 약리학 연구를 수행하고 있다고 볼 수 있다.