김용선 연구실은 의학과를 기반으로 바이러스학, 특히 프리온 질환 및 신경퇴행성 질환의 병리기전, 진단, 치료법 개발에 중점을 두고 있는 국내 최고 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 크로이츠펠트-야콥병(CJD), 광우병(BSE), 변종 CJD 등 다양한 프리온 질환의 발병 원인과 진행 과정, 그리고 분자생물학적 특성을 심층적으로 분석하고 있습니다. 프리온 단백질의 구조 변형, 축적, 그리고 신경세포 및 신경교세포의 병리적 변화에 대한 연구를 통해 질환의 근본적 이해를 도모하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 프리온 질환의 조기 진단을 위한 혁신적 기술 개발에 앞장서고 있습니다. Real-Time Quaking-Induced Conversion(RT-QuIC), 전기적 신호를 이용한 단백질 오접힘 증폭법(ePMCA) 등 극미량의 병원성 프리온 단백질을 검출할 수 있는 첨단 진단법을 개발하였으며, 실제 임상 샘플에 적용하여 높은 민감도와 특이도를 입증하였습니다. 또한, 진단용 항체 개발, 바이오마커 발굴, 다양한 체액에서의 병원성 단백질 검출법 등 실용적 진단기술 연구도 활발히 진행하고 있습니다. 이와 더불어, 단백질 변형(시트룰린화 등)과 신경퇴행성 질환(알츠하이머병, 파킨슨병 등)과의 연관성 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. Peptidylarginine Deiminase(PAD)에 의한 단백질 시트룰린화가 신경세포 기능 저하, 미토콘드리아 이상, 산화적 스트레스, 자가포식 경로 변화 등 다양한 병리적 현상과 어떻게 연결되는지 규명하고 있습니다. 이를 통해 신경퇴행성 질환의 새로운 진단 및 치료 표적을 발굴하고 있습니다. 또한, 내인성 레트로바이러스와 프리온 질환의 상호작용에 대한 연구도 선도적으로 수행하고 있습니다. 내인성 레트로바이러스의 활성화가 프리온 단백질의 변형 및 질환 진행에 미치는 영향, 그리고 신경계 감염 및 면역반응 변화와의 연관성을 동물모델과 세포모델을 통해 분석하고 있습니다. 이러한 연구는 신경계 감염질환 및 퇴행성 질환의 예방과 치료 전략 개발에 중요한 단서를 제공하고 있습니다. 김용선 연구실은 다수의 국내외 특허, 학술논문, 저서, 그리고 다양한 정부 및 학술기관 지원 연구과제를 수행하며, 국내외 학술대회에서 활발히 연구성과를 발표하고 있습니다. 이러한 연구 역량을 바탕으로, 신경퇴행성 질환의 조기 진단, 병리기전 규명, 치료제 개발 등 의생명과학 분야의 발전에 크게 기여하고 있습니다.