Research

Research Interests

Nanobiotechnology, Protein Engineering, Protein Nanoparticle-based Theranostic Systems, Intracellular Protein Delivery Systems, Biosensing & Imaging

나노바이오기술, 단백질공학, 단백질 나노입자 기반 치료 및 진단체 전달 시스템, 

세포질내 단백질 전달 시스템, 바오센싱 & 이미징

Nature's architectures for our own good

Our researches focus on utilizing protein based nanobio-templates for  biomedical and biomaterial applications. To achieve these goals, we are using various types of nanobio-templates, such as viral capsids, small protein cages, and functional proteins, and biophysical and biochemical methods to elucidate their functions. 

단백질 나노바이오 연구실에서는 단백질 생체 분자를 기반으로 단백질 공학과 분자 엔지니어링을 이용하여 암과 그외의 난치질환들에 대해 표적 특이적인 진단 기술과 치료 기술을 개발함으로써 의생명과학분야에 이바지하고, 생명 연장과 무병장수 실현에 일조하고자 합니다. 

 단백질 나노바이오 연구실에서는 다양한 기능성 단백질들과 복잡한 형태를 띄고 있는 다양한 형태와 크기의 단백질 나노입자를 기본체들로 사용하고 있으며, 이들 기본체들에 표적 지향성 리간드, 치료제, 면역 조절 분자, 및 진단체등을 표지하거나 담지함으로써 암과 난치질환의 조기 진단과 표적 특이적 치료에 응용하고 있습니다. 

 특히, 표적 지향성을 이루기 위해 표적 특이적인 항체와 더불어 단백질 공학을 이용한 나노바디 (Nanobody), 애피바디 (affibody), 표적 결합 펩타이드 (target binding peptide)등을 광범히하게 확보하고 있으며, 이들을 기능성 단백질들과 다가성 단백질 나노입자들에 적용함으로써 생체 분자 기반 표적 지향성을 이루고 있습니다. 

 단백질 공학과 나노바이오 기술의 융합과 생체 적합성을 지닌 단백질 생체 분자의 결합을 통해 새로운 형태의 획기적인 표적 특이적 진단 기술, 암제어 기술, 및 치료 기술을 개발할 것으로 기대합니다.

 1. Protein Cage Engineering

 Protein cage architecture has three modifiable surfaces; exterior, interior and subunit-subunit interfaces. These surfaces can be modified both genetically and chemically on demand. We can engineer these three surfaces for the purposes listed below by design.

Nano-reactors, multifunctional nano-carriers, and nano-building blocks

 2. Targeted Delivery of Therapeutic or Diagnostic Reagents

 Nanobio-templates can be utilized as multivalent and targeted delivery vehicles through genetic and chemical modifications. Well defined 3-D structure and multiple addressible sites are beneficial for multi-functional nanoplatforms.

Targeted delivery in vitro &  in vivo

Antigen or toxin delivery 

In vivo MR imaging

3. Protein engineering: Biosensings & Imaging 

 Binding specificity and high affinity to any given target molecule are essential features for in vitro and/or in vivo diagnostics and for many other biotechnological and biomedical applications. Protein engineering allows constructing multifunctional biosensing & imaging components. 

Secondary antibody mimics

Plug-and-Playable Imaging Toolkits