Research

저희들이 연구하는 분야에 대해 소개해 드리겠습니다.


(1) DNA-호환성 유기반응(DNA-compatible organic reactions)의 개발

DNA-호환성 유기반응의 개발은 DNA-암호화 라이브러리 기술(DNA-encoded library technology, DELT)에 필수적으로 뒤따라야 하는 것입니다. 그렇다면 DELT가 어떤 것인지 먼저 그림으로 알려드리겠습니다.

위 그림에서 아민기를 가지는 DNA 헤드피스로부터 출발합니다. 96-well plate에 분할한 뒤에 각 웰에서 구조가 다른 빌딩블록과 반응을 보냅니다. 그 전에 각 빌딩블록마다 틀린 DNA 태그를 붙입니다(이 과정이 아주 중요합니다. 바로 암호화 과정이기 때문입니다. 유기분자 색깔에 따라 DNA 태그 색깔도 틀리게 그렸습니다). 첫 번째 유기반응(1st cycle)을 보낸 후에 풀로 합치고 HPLC 등을 이용해서 정제하고, 다음 단계로 진행합니다.

두 번째 단계도 똑같습니다. 암호화하고 서로 다른 구조의 빌딩블록으로 두 번째 유기반응(2nd cycle)을 보냅니다. 나머지 과정은 설명을 하지 않아도 이해하실 것입니다.

만약 각 사이클마다 100개의 빌딩블록을 이용한다면 화합물의 개수가 어떻게 될까요? 100 x 100 x 100 = 백만개입니다. 즉 100만개의 유기화합물이 DNA 태그가 달린 채로 에펜도르프 튜브 하나에 담겨져 있는 것입니다(위 그림에서 설명은 되지 않았지만, 추후 PCR을 위해서 프라이머도 연결해줘야 합니다).

정제된 타겟 단백질을 고정화시키고 위에서 합성된 DEL과의 affinity selection 실험을 하면 특정 구조의 화합물이 단백질과 결합을 할 것입니다. 이것이 바로 약으로서 가능성을 보이는 유효물질인 것입니다. 이 유효물질의 구조는 아직까지는 모르는 상황입니다. 하지만 PCR과 시퀀싱을 통해 해독할 수 있습니다.

이러한 기술이 바로 DELT입니다. 대한민국에서는 관련 연구가 미비하지만, 외국의 큰 회사에서는 이 기술을 보유하고 있습니다. GSK와 X-Chem이라는 회사에서 개발된 약 후보물질은 임상단계에 들어가 있는 상태입니다.

저희 연구실에서는 DELT에 적용 가능한 유기반응을 개발하고 있습니다. 이를 이용하여 K-MediHub(첨단의료복합단지)와의 공동연구를 통해 DEL을 구축하고 있습니다.

(2) DNA 센서 개발

위 그림과 같이 DNA 염기서열이 완전히 상보적인 타겟과 만났을 때만 형광이 증가하는 DNA 센서를 개발하였습니다.

현재도 흥미로운 성질을 가지는 센서를 추가로 개발 중에 있습니다.

Equipments — 2018. 2. 9 오전 6:28:29