Research
We study protein homeostasis system in bacteria.
Proteins are vital catalysts for all living organisms. The maintenance of protein quality control in bacteria is directly associated with their survival in various natural environments and host niches. Therefore, diverse host immune system and man-made antimicrobial substances target bacterial protein homeostasis. However, the protein quality control system has been poorly understood in the pathogens and commensal strains, since the study has been mainly limited to laboratory Escherichia coli strains.
Microbial Genetics Lab investigate the bacterial protein quality control system in a key human opportunistic pathogen, Pseudomonas aeruginosa and commensal E. coli strains. We use a multidisciplinary approach that includes using genetics, genomics, proteomics and protein biochemistry.
Our research will provide a concrete foundation to understand how bacteria have evolved to survive various exogenous and endogenous proteotoxic stresses. The results of this work will be useful in the development of anti-microbial/anti-virulence agents that target bacterial protein homeostasis as well as the promotion of beneficial gut commensal bacteria.
단백질 항상성 (protein homeostasis) 연구를 통해 다양한 환경과 숙주에서 미생물의 적응 기작과 상호작용 연구를 목표로 하며 아래와 같은 질문에 답을 하고자 합니다.
질문 1. 세균은 어떻게 다양한 스트레스를 견뎌내는가?
질문 2. 세균은 어떻게 신체/환경에서 살아 남고 적응하는가?
질문 3. 세균의 스트레스 내성을 조절할 수 있다면 유용하지 않을까?
What organisms do we use?
감염성 모델인 Pseudomonas aeruginosa (녹농균)과 마이크로바이옴 모델로서 Escherichia coli (대장균)을 세균모델로 사용하고 있습니다. 그 외에도 다양한 Pseudomonas 속에 세균 종들도 다루고 있습니다.
진핵 세포인 효모 (Saccharomyces cerevisiae) 또한 주요 모델로 사용하고 있으며, 주로 인간 질환과 관련된 연구 수행에서 인간화 된 효모 (Humanized Yeast) 모델로서 사용하고 있습니다.
예쁜꼬마선충 (Caenorhabditis elegans) 등을 숙주 모델로 미생물 상호작용을 연구하고 있습니다.
What is the role of chaperones in protein homeostasis?
세포내 정교한 샤페론 (chaperone) 시스템은 다른 단백질들의 올바른 구조 형성을 돕고 (folding), 스트레스에 의한 변성을 억제 (anti-aggregation)하며 이미 변성된 단백질을 재활용 (recycling)할 수 있게 함으로써 단백질 항상성에 핵심적인 기능을 수행 합니다. 본 연구실은 유전학, 생리학, 생화학적, 오믹스 기반 연구 기법으로 샤페론의 기능과 작용기전을 규명하고 있습니다.
What projects do we have?
I. 미생물 단백질 항상성 시스템 연구
숙주 및 다양한 환경에서의 단백질 변성 스트레스에 대항하는 샤페론 단백질을 발굴하고 그 작용 기전 규명하고 있습니다.
II. 인간-미생물 상호작용에서의 단백질 항상성
퇴행성 신경질환과 관련된 단백질들의 응집 현상에 영향을 미치는 장내 세균 유래 단백질을 발굴하고 그 작용 기전을 규명하고 있습니다.
III. 환경-미생물 적응 기작에서의 단백질 항상성
남극과 같은 극저온의 환경에서 적응한 세균을 모델로 단백질 항상성 시스템을 다학제적으로 연구를 수행하고 있습니다.
