홍순호 연구실은 생물화학공학 및 대사공학을 기반으로 한 혁신적인 미생물 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 본 연구실은 세포 표면 디스플레이, 합성 단백질 스캐폴드, 대사공학, 합성생물학 등 첨단 바이오공학 기술을 융합하여, 금속 이온 회수, 환경오염물질 제거, 고부가가치 바이오화학물질 생산 등 다양한 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출하고 있습니다. 특히, 대장균 등 미생물의 표면에 금속 결합 펩타이드나 단백질을 발현시켜 리튬, 코발트, 망간 등 산업적으로 중요한 금속 이온을 선택적으로 흡착 및 회수하는 시스템을 개발하였으며, 이를 통해 산업 폐수, 해수 등 다양한 환경에서 금속 자원의 친환경적 회수와 재활용이 가능함을 입증하였습니다. 또한, 흡착된 금속 이온을 활용한 나노입자 합성 및 이의 항암, 환경정화 촉매로서의 응용 연구도 활발히 진행 중입니다. 합성 단백질 스캐폴드 전략을 적용하여 GABA, 이타콘산, 말릭산, L-세린 등 고부가가치 바이오화학물질을 효율적으로 생산하는 미생물 시스템을 구축하였으며, 대사경로의 효소들을 물리적으로 근접하게 배치함으로써 대사 플럭스의 효율적 전달과 생산성 극대화를 달성하였습니다. 이러한 연구는 바이오리파이너리, 바이오플라스틱, 친환경 화학산업 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있습니다. 더불어, 환경 중 중금속, 내분비계 장애물질(비스페놀A 등), 농약 등 다양한 오염물질을 감지하고 제거할 수 있는 미생물 기반 바이오센서 및 생물흡착 시스템도 개발하고 있습니다. 세포 표면 디스플레이와 이중성분계(TCS) 신호전달 회로를 결합하여, 오염물질 존재 시 실시간 감지와 동시에 선택적 제거가 가능한 이중기능 시스템을 구현하였으며, 실제 환경 시료에서도 높은 효율을 보이고 있습니다. 이 외에도 본 연구실은 시스템생물학, 합성생물학, 단백질공학, 나노바이오 등 다양한 융합 연구를 통해, 새로운 대사경로 설계, 고효율 생산 균주 개발, 산업적 실용화 및 현장 적용을 위한 공정 최적화 등 폭넓은 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다. 앞으로도 친환경 자원순환, 지속가능한 산업 발전, 환경보호에 기여하는 혁신적 바이오공학 솔루션 개발에 앞장설 것입니다.