Research
Natural Product Total Synthesis
자연의 생물들은 생존 경쟁을 위해 다양한 2차 대사 물질들을 만들며, 천연물이라 부르는 이 물질들은 새로운 의약품, 화장품, 향료, 염료 등 인간에게 유익한 화학 물질들의 보고로서 중요한 역할을 해왔습니다. 많은 천연물들은 그 생합성 방법에 따라서 몇 가지 유형으로 나뉘어 구조를 공유하지만, 각 생물이 독자적으로 발달시킨 골격 재배열 반응이나 산화 반응에 따라서 매우 독특한 분자 구조를 가지기도 하며, 이렇게 독특하고 복잡한 분자 구조를 가지는 천연물들을 작은 유기 분자로부터 화학적으로 합성하는 천연물 전합성 연구는 인류의 생존과 복지를 위해 필요한 물질들을 확보하는 하나의 방법이자, 인류가 가진 화학지식을 시험하고 새로운 화학반응에 대한 영감을 얻는 무대로서 오랫동안 중요하게 여겨져 오고 있습니다
특히 해양 생물들은 그 다양성과 그들이 생존하는 환경의 특수성으로 인해 지상 생물에서 발견되는 물질과 확연히 구분되는 독특한 구조의 천연물들을 만들어내며, 이들에게서 발견된 Trabectedin(항암제), Ziconotide(진통제) 등 여러 물질들은 약물로서 시판되고 있습니다. 저희 연구실에서는 해양 생물에서 유래되는 독특하고 복잡한 구조의 천연물에 대한 효율적인 전합성 전략을 연구하며, 이를 통해 새로운 유형의 천연물 군의 골격 합성 방법에 대한 이해를 넓히고 생리활성 연구 등에 응용 하여 약물 후보 물질 라이브러리를 확장시키고자 합니다.
Polyprotein Complex Synthesis
두 개 이상의 단백질 도메인이 연결되어 만들어지는 단백질-단백질 복합체는 각각의 분리된 단백질 도메인으로는 가질 수 없는 다양한 성질을 가짐으로서 생명 공학 연구 및 바이오 약물로서 다양하게 활용되어 왔습니다. 융합 단백질의 합성은 융합 유전자의 발현을 통해 주로 이루어져 왔으나, 이 방법은 N-to-C 말단 결합의 강제성, 발현 생물과의 비호환성, 부적합한 접힘으로 인한 생리활성 상실 등 여러 한계점을 가지고 있었기 때문에 최근에는 다양한 번역 후 접합 (Post-translational ligation) 기술이 개발되고 있습니다. 저희 연구실에서는 새로운 유형의 번역 후 접합을 위한 화학 반응과 물질을 개발하고 이를 이용해 삼중 항체(Trispecific antibody), 헤테로 단백질 덴드리머 등 복잡한 단백질 구조체를 효율적으로 합성하여 새로운 약물 전달체, 바이오 의약품의 개발과 합성생물학 연구에 활용하고자 합니다.