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임현석 연구실
포항공과대학교 화학과
임현석 교수
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임현석 연구실

포항공과대학교 화학과 임현석 교수

임현석 연구실은 생유기화학과 화학생물학을 기반으로 표적 단백질 분해, DNA 암호화 라이브러리 스크리닝, 형광 프로브 및 펩타이드·펩티도미메틱 설계를 통합하여 난치성 질환의 진단·치료용 분자와 신약 발굴 플랫폼을 개발하는 연구를 수행하며, 특히 N-데그론 경로 기반 분해 기술과 고효율 리간드 탐색 기술에서 강점을 보인다.

대표 연구 분야
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표적 단백질 분해 기반 화학생물학 및 신약개발 thumbnail
표적 단백질 분해 기반 화학생물학 및 신약개발
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
인용수 3
·
2025
Effects of the Quinone Analog Ubiquinone-5 on Murine Mitochondria and Hypnosis
Yash R. Somnay, Aili Wang, Hyun‐Suk Lim, Keren K. Griffiths, Fereshteh Zandkarimi, Kai Chen, Guang Yang, Andrzej Z. Wasilczuk, Max B. Kelz, David Larr, Mu Yang, Eva Gil‐Iturbe, Anna Moon, Matthias Quick, Richard J. Levy
IF 9.1
Anesthesiology
The data indicate that uncompensated mitochondrial proton leak is an important mechanistic contributor to the anesthetic response in addition to electron transport inhibition. These findings advance the authors' understanding of how anesthetics induce hypnosis and lay the foundation for next-generation drug discovery.
https://doi.org/10.1097/aln.0000000000005549
Mitochondrion
Anesthetic
In vivo
Propofol
Medicine
Coenzyme Q – cytochrome c reductase
Halothane
Pharmacology
Biochemistry
Biophysics
2
article
|
인용수 7
·
2025
Encoded Display of Chemical Libraries on Nanoparticles as a Versatile Selection Tool To Discover Protein Ligands
KangJu Lee, Hee Myeong Wang, Minkyung Kim, Junhyung Park, Jungyeon Kim, Seokjin Jang, Dahye Im, Beomjoon Goh, Min Hyeon Shin, Ji Hoon Shim, Sungjee Kim, Jongcheol Seo, Hyun‐Suk Lim
IF 15.6
Journal of the American Chemical Society
DNA-encoded library (DEL) technology is a powerful tool for discovering potent ligands for biological targets but constrained by limitations, including the insolubility of DNA in organic solvents and its instability under various reaction conditions, which restrict the reactivity scope and structural diversity achievable in library synthesis. Here, we present a new strategy called nanoDEL, where library molecules and DNA tags are displayed on the surface of nanoparticles. Since nanoparticles disperse well in both organic solvents and aqueous solutions, DEL synthesis can be accomplished using well-established organic solvent-based conditions, eliminating the need for aqueous conditions. Moreover, nanoDEL enables air-sensitive reactions that are inaccessible with conventional DEL methods relying on aqueous conditions. Notably, in nanoDEL, multiple copies of a DNA tag are attached to an individual nanoparticle to encode a single compound, significantly enhancing tolerance to DNA-damaging conditions. Even when most DNA tags are damaged, sequence analysis remains feasible via amplification of intact tags. Consequently, nanoDEL facilitates the convenient use of existing organic reactions without the necessity to develop DNA-compatible reactions. The potential of nanoDEL was validated by affinity selection against streptavidin as a model system and successfully applied to the discovery of potent small-molecule inhibitors for a kinase and stapled peptide inhibitors targeting a protein-protein interaction, exhibiting dissociation constants in the nanomolar range. Furthermore, we demonstrated that a large combinatorial library can be efficiently synthesized on nanoparticles using a synthetic scheme including moisture-sensitive reaction steps, which are not feasible with conventional DELs.
https://doi.org/10.1021/jacs.4c13487
Chemistry
Selection (genetic algorithm)
Nanoparticle
Nanotechnology
Combinatorial chemistry
Computational biology
Artificial intelligence
3
article
|
인용수 0
·
2025
In Situ Click Chemistry Screen Facilitated by an On‐Nanoparticle DNA‐Encoded Library Identifies Highly Selective and Potent Peptoid Ligands for a Phosphatase
Minkyung Kim, Jungyeon Kim, Hee Myeong Wang, Hye Min Kim, Do-Hee Ahn, Jeong-Sik Lee, Chang Yun Son, Sang J. Chung, Min Hyeon Shin, Hyun‐Suk Lim
IF 16.9
Angewandte Chemie International Edition
Capture agents that selectively bind to biological targets are indispensable tools in diagnostics, therapeutics, and biomedical research. However, discovering such capture agents, particularly for structurally conserved or challenging targets, remains a challenge. Here, we describe a protein-templated in situ click strategy enabled by a nanoparticle-based DNA-encoded library (nanoDEL) platform. The nanoDEL enables the construction and screening of vastly large, chemically diverse combinatorial libraries with high redundancy, far exceeding the scale and throughput of conventional approaches, such as one-bead-one-compound and solution-phase in situ click methods. Thus, this enables the rapid and efficient identification of high-affinity, high-selectivity ligands in a single selection round, eliminating the need for iterative screening. To demonstrate the utility of this strategy, we performed an in situ click screening of a 27-million-member nanoDEL of azido-functionalized peptoids, in the presence of a weak and promiscuous alkyne-bearing anchor ligand. This yielded bidentate inhibitors of protein tyrosine phosphatase 1B, a challenging target due to its highly conserved active site. These inhibitors exhibited nanomolar potency and exceptional selectivity over closely related phosphatases. This work represents a broadly applicable strategy for discovering high-performance capture agents, particularly for selectively targeting closely related protein families or isoforms where achieving selectivity remains a critical challenge.
https://doi.org/10.1002/anie.202511606
Peptoid
In situ
Chemistry
Click chemistry
Phosphatase
DNA
Combinatorial chemistry
Biochemistry
Nanoparticle
Computational biology
정부 과제
32
과제 전체보기
1
2025년 3월-2029년 12월
|1,000,000,000
인공지능 기반 말단비대증 특이적 신규 타겟 발굴 및 RNA 분해 기반 혁신 치료제 개발
신규 drug modality로서 표적 RNA 분해 유도 기술을 통해 난치성 희귀질환인 말단비대증에 대한 혁신적인 치료제 개발
표적 RNA 분해
AI-기반 신약개발
플랫폼 기술
난치성 질환 치료
신규 타겟 발굴
2
2025년 2월-2028년 2월
|223,557,000
표적단백질 분해를 위한 신규 분자접착제 개발
현재 임상 약물 대부분은 질병의 원인으로 알려진 표적 단백질에 결합하여, 그 활성을 조절하거나 다른 단백질과의 상호작용을 저해함으로써 치료 효과를 나타냄. 이러한 전통적인 저해제 약물과 달리, 새로운 개념의 치료 전략으로서 표적 단백질 분해 (Targeted Protein Degradation, TPD) 기술이 전 세계적인 주목을 받고 있음. TPD 기술은...
표적 단백질 분해
유비퀴틴-프로테아좀비퀴틴-프로테아좀 시스템
분자접착제
GID4 단백질
저분자 화합물
3
2024년 7월-2027년 4월
|396,600,000
면역 노화 프로브 및 면역조절제 개발 연구
■ 최종 목표: 기존의 노화 면역, 염증 연구 부족에 따른 치료 및 예방 전략의 한계를 극복하기 위해 “면역 노화를 식별하는 형광 프로브 및 면역 조절 물질 개발”을 목표함.
면역 노화
형광 프로브
면역 조절제
면역세포
바이오이미징
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2025유비퀴틴 리가아제의 리간드 화합물 및 이를 포함하는 PROTAC 분자1020250053938
등록2015신규한 항암제로서 Skp2 저해제1020150156519
거절2002신규한 스핑고신-1-포스페이트 유도체 및 이의 제조방법1020020042857-
전체 특허

유비퀴틴 리가아제의 리간드 화합물 및 이를 포함하는 PROTAC 분자

상태
공개
출원연도
2025
출원번호
1020250053938

신규한 항암제로서 Skp2 저해제

상태
등록
출원연도
2015
출원번호
1020150156519

신규한 스핑고신-1-포스페이트 유도체 및 이의 제조방법

상태
거절
출원연도
2002
출원번호
1020020042857