우리 연구실은 항균펩타이드(AMPs)의 구조와 기능을 심도 있게 연구하며, 이를 기반으로 내성균 감염 및 패혈증 치료를 위한 혁신적 치료제를 개발하고 있습니다. 최근 항생제 내성 문제로 인해 기존 항생제의 효과가 감소하고 있으며, 특히 그람음성균 감염에 의한 패혈증은 높은 사망률로 인해 사회적으로 큰 문제가 되고 있습니다. 이에 따라, 기존 항생제와는 다른 작용기전을 가지는 항균펩타이드의 개발이 절실히 요구되고 있습니다. 항균펩타이드는 세균의 세포막을 직접적으로 공격하여 내독소(LPS)와 결합하거나 세포벽을 붕괴시켜 항균 활성을 나타냅니다. 이러한 특성 덕분에 내성균에 대한 효과적인 대응이 가능하며, 면역조절 기능까지 겸비한 펩타이드의 개발은 패혈증 치료에 새로운 돌파구를 제시합니다. 본 연구실은 NMR 분광법과 구조-활성 상관관계 분석을 통해 다양한 내성균을 타겟으로 하는 항균펩타이드를 개발해왔으며, 일부 후보물질은 현재 임상 1상 시험에 진입하였습니다. 이러한 연구는 감염 질환 치료의 패러다임을 변화시키고, 임상 현장에서의 치료 성공률을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 앞으로도 본 연구실은 항균펩타이드의 구조적 특성과 생체 내 안전성, 약리 효능을 지속적으로 평가하여, 차세대 항생제 및 패혈증 치료제 개발에 앞장설 것입니다.

본 연구실은 다제내성균의 지방산합성계 단백질의 삼차원 구조를 규명하고, 이를 표적으로 하는 새로운 항생제 개발에 주력하고 있습니다. 항생제의 남용으로 인한 내성균의 확산은 전 세계적으로 심각한 보건 문제로 대두되고 있으며, 이에 대응하기 위해 박테리아의 지방산합성계(FAS II) 단백질이 주목받고 있습니다. 이들 단백질은 모든 박테리아에 존재하며, 아미노산 서열의 유사성이 높아 광범위한 항생제 개발이 가능합니다. 특히, 지방산합성계의 핵심인 아실기전달 단백질(ACP)과 KAS III, FabD, FabG 등 다양한 효소의 구조를 NMR, X-ray 결정학, 분자모델링 등 첨단 구조생물학적 기법을 통해 분석합니다. 이 과정에서 단백질-저해제 상호작용을 규명하고, 가상신약탐색을 통해 저해제 후보물질을 발굴하여 실제 항생제로 개발하고 있습니다. 인간을 비롯한 포유동물의 지방산합성계와는 구조적 차이가 커, 선택적이고 안전한 항생제 개발이 가능하다는 점도 큰 장점입니다. 이러한 연구는 내성균 감염 치료의 새로운 표적을 제시하며, 실제로 본 연구실에서 개발된 항생제 후보물질은 기업에 기술이전되어 비임상 및 임상시험이 진행 중입니다. 앞으로도 구조생물학적 접근을 통해 내성균 극복과 감염질환 치료에 기여할 수 있는 혁신적 항생제 개발을 지속할 계획입니다.

핵자기공명분광법(NMR)은 단백질의 삼차원 구조와 동력학적 특성을 원자 수준에서 분석할 수 있는 강력한 도구입니다. 본 연구실은 NMR을 활용하여 박테리아, 곤충, 포유류 등 다양한 생물종의 단백질, 특히 ACP, cold shock protein, 항균펩타이드 등 생명현상과 질병에 중요한 역할을 하는 단백질의 구조와 움직임을 연구하고 있습니다. 동력학 연구는 단백질이 생리적 환경에서 어떻게 상호작용하고 기능을 발휘하는지 이해하는 데 필수적입니다. 예를 들어, ACP의 구조적 유연성과 다양한 효소와의 상호작용은 지방산합성의 효율성과 조절에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한, cold shock protein의 구조와 동력학 분석을 통해 미생물의 온도 적응 기전을 밝히고, 극한 환경에서의 생존전략을 이해할 수 있습니다. 이러한 연구는 단백질의 기능적 메커니즘을 밝히는 데 그치지 않고, 신약 개발, 생명공학, 환경생물학 등 다양한 분야에 응용될 수 있습니다. 본 연구실은 NMR, X-ray, 형광분광법 등 다양한 첨단 분석기술을 융합하여, 단백질 구조생물학의 새로운 지평을 열고 있습니다.