책임교수 소개

[학력]

• 2015

  고려대학교 생명공학부 박사

• 2010

  고려대학교 생명과학부 학사

실험실 구성원

• 연구책임자 : 현정은
• 석사과정 : 전은영
• 연구원 : 선하빈, 이단비, 양서진, 정지은, 최민지

연구분야 소개

■ 주요 연구분야

본 연구실은 효소를 비롯한 단백질의 생화학적 연구 및 미생물의 생리학적 특성을 기반으로 한 물질대사 연구를 바탕으로 유용한 미생물 균주 개발 연구를 수행한다. 궁극적으로는, 바이오매스 유래의 각종 신규 기능성 단량체, 고분자 중간체, 바이오플라스틱, 바이오에너지 및 고부가가치 정밀화학제품을 생산할 수 있는 핵심 기반 기술을 개발한다. 개발된 기술은 식품공학, 바이오화학, 바이오에너지, 바이오의약, 화장품원료 등의 다양한 응용분야에 적용 가능하며, 특히 환경친화적이고 지속가능한 바이오공정 개발을 위해 재생가능한 원료로부터 고부가가치 물질을 생산하는 신규 바이오 촉매 공정 연구에 초점을 맞추고 있다. 특히, 성신여자대학교 바이오식품공학과는 최근 개설된 신생 학과로 심화된 바이오 및 식품 관련 연구의 종합적 이해를 통한 창의적이고 미래지향적인 응용 연구를 수행하는 전문 인력을 양성한다.

■ 연구주제

● 바이오매스의 효율적인 활용을 위한 바이오리파이너리 연구

바이오매스의 효율적인 당화를 통하여 기능성 당을 확보하고 바이오리파이너리 최종 생산물로 바이오화합물 생산을 위한 미생물 균주 개량 시스템 개발, 신규 미생물 탐색, 대사공학 및 단백질 공학을 이용한 발효 및 생산공정의 최적화, Omics 등의 신규 툴을 이용하여 C2, C3, C4 등의 범용 화학소재 생산을 위한 플랫폼 미생물을 제작하고 이를 통하여 고부가가치의 기능성 식품 소재를 생산한다. 특히, 분해 효율이 높은 효소나노복합체의 형성 기작과 단백질 사이의 상호 작용 원리를 생명공학 분야에 응용하는 연구를 수행한다.

[고효율 효소나노복합체 설계 및 개발 연구: 단백질 상호작용, 시너지 효과, 안정성 개량]

● 미생물 생체 모방 기반 효소 복합체 설계 기술

자연에 존재하는 다양한 미생물들의 특성을 이해하고 유용한 기능을 모방하는 미생물 생체 모방 기술을 효소 복합체 시스템으로 구현하는 연구를 수행한다. 미생물 생체 모방으로 구체화된 신규 나노 소재는 바이오매스의 무한한 공급을 통해 지속적인 생산이 가능하며, 저렴한 기질을 통해 생산하여 저비용•고효율성 기술 확보가 가능하다. 상기 기술이 적용된 효소 복합체 시스템은 국내 생명공학 기술과 연관된 식품, 농업, 의약, 정밀화학 등의 산업 발전에 원동력이 되어 선진국과의 기술 격차를 감소시킬 수 있다. 특히, 차세대 유전체 기능 분석 및 대사제어를 통한 미생물 오믹스 (Omics) 정보 시스템 연구와 연계하여 대사공학 및 시스템생물공학을 기반으로 인위적으로 세포의 대사과정을 조절하여 유용 생물 소재의 대량생산을 위한 연구를 진행하고 있다.

[미생물 생체 모방 연구: 말라리아 색소 생체 모방 전도성 바이오플라스틱 소재 개발]
(Ref) Hyeon JE et al, Biosensors and Bioelectronics (2018)

대표 연구성과

• 1. Shin SK, Ko YJ, Hyeon JE, Han SO. (2019) Studies of advanced lignin valorization based on various types of lignolytic enzymes and microbes, Bioresource Technology. (In Press)
• 2. Seok JH, Ko YJ, Lee ME, Hyeon JE, Han SO. (2019) Systems metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for the bioproduction of biliverdin via protoporphyrin independent pathway. Journal of Biological Engineering. 13:28-40
• 3. Shin SK, Hyeon JE, Joo YC, Jeong DW, You SK, Han SO. (2019) Effective melanin degradation by a synergistic laccase-peroxidase enzyme complex for skin whitening and other practical applications. International Journal of Biological Macromolecules. 129:181-186
• 4. Joo YC, Ko YJ, You SK, Shin SK, Hyeon JE, Han SO. (2018) Creating a Novel Pathway of Corynebacterium glutamicum for the Production of Taurine as a Food Additive. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 66(51):13454-13463
• 5. Ko YJ, Joo YC, Hyeon JE, Lee EH, Lee ME, Seok JH, Han SO. (2018) Biosynthesis of organic photosensitizer Zn-porphyrin by diphtheria toxin repressor (DtxR)-mediated global upregulation of engineered heme biosynthesis pathway in Corynebacterium glutamicum. Scientific Reports 8(1):14460
• 6. Hyeon JE, Jeong DW, Ko YJ, Kim SW, Park CH, Han SO. (2018) Biomimetic Magnetoelectric Nanocrystals Synthesized by Polymerization of Heme as Advanced Nanomaterials for Biosensing Application. Biosensors and Bioelectronics. 114: 1-9
• 7. Kang DH, You SK, Joo YC, Shin SK, Hyeon JE, Han SO. (2018) Synergistic Effect of the Enzyme Complexes Comprising Agarase, Carrageenase and Neoagarobiose Hydrolase on Degradation of the Red Algae. Bioresource Technology. 250:666-672
• 8. Jeong DW, Hyeon JE, Joo YC, Shin SK, Han SO. (2018) Integration of Bacterial Expansin on Agarolytic Complexes to Control Gelling Properties for the Application of Red Algae as Food Additives. Marine Biotechnology. 20(1): 1-9
• 9. You SK, Joo YC, Kang DH, Shin SK, Hyeon JE, Woo HM, Um YS, Park CH, Han SO. (2017) Enhancing Fatty Acid Production of Saccharomyces cerevisiae as an Animal Feed Supplement. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65(50):11029−11035
• 10. You SK, Joo YC, Kang DH, Shin SK, Hyeon JE, Woo HM, Um YS, Park CH, Han SO. (2017) Enhancing Fatty Acid Production of Saccharomyces cerevisiae as an Animal Feed Supplement. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 65(50):11029−11035
• 11. Hyeon JE, Shin SK, Han SO. (2016) Design of Nanoscale Enzyme Complexes Based on Various Scaffolding Materials for Biomass Conversion and Immobilization. Biotechnology Journal. 11(11):1386-1396
• 12. Kim SJ, Shin SK, Hyeon JE, Han SO. (2016) Mutation of a Conserved Tryptophan Residue in the CBM3c of a GH9 Endoglucanase Inhibits Activity. International Journal of Biological Macromolecules. 92:159-166
• 13. Kim SJ, Joo JE, Jeon SD, Hyeon JE, Kim SW, Um YS, Han SO. (2016) Enhanced Thermostability of Mesophilic Endoglucanase Z with a High Catalytic Activity at Active Temperatures. International Journal of Biological Macromolecules. 86:269-276
• 14. Shin SK, Hyeon JE, Kim SW, Park CH, Han SO. (2015) Enhanced Hydrolysis of Lignocellulosic Biomass: Bi-functional Enzyme Complexes Expressed in Pichia pastoris Improve Bioethanol Production from Miscanthus sinensis. Biotechnology Journal. 10(12):1912-1919
• 15. Ramzi AB, Hyeon JE, Kim SW, Park CH, Han SO. (2015) 5-Aminolevulinic Acid Production in Engineered Corynebacterium glutamicum via C5 Biosynthesis Pathway. Enzyme and Microbial Technology. 81:1-7
• 16. Hyeon JE, Kim SW, Park CH, Han SO. (2015) Efficient Biological Conversion of Carbon Monoxide (CO) to Carbon Dioxide (CO2) and for Utilization in Bioplastic Production by Ralstonia eutropha through the Display of an Enzyme Complex on the Cell Surface. Chemical Communications. 51(50):10202-10205
• 17. Ramzi AB, Hyeon JE, Han SO. (2015) Improved Catalytic Activities of a Dye-decolorizing Peroxidase (DyP) by Overexpression of ALA and Heme Biosynthesis Genes in Escherichia coli. Process Biochemistry. 50(8):1272-1276
• 18. Kang DH, Hyeon JE, You SK, Kim SW, Han SO. (2014) Efficient Enzymatic degradation Process for Hydrolysis Activity of the Carrageenan from Red Algae in Marine Biomass. Journal of Biotechnology. 192(Part A):108-113
• 19. Kim SJ, Hyeon JE, Jeon SD, Choi GW, Han SO. (2014) Bi-functional Cellulases Complexes Displayed on the Cell Surface of Corynebacterium glutamicum Increase Hydrolysis of Lignocelluloses at Elevated Temperature. Enzyme and Microbial Technology. 66:67-73
• 20. Kim SJ, Hyeon JE, Jeon SD, Choi GW, Han SO. (2014) Bi-functional Cellulases Complexes Displayed on the Cell Surface of Corynebacterium glutamicum Increase Hydrolysis of Lignocelluloses at Elevated Temperature. Enzyme and Microbial Technology. 66:67-73
• 21. Hyeon JE, You SK, Kang DH, Ryu SH, Kim MG, Lee SS, Han SO. (2014) Enzymatic Degradation of Lignocellulosic Biomass by Continuous Process Using Laccase and Cellulases with the Aid of Scaffoldin for Ethanol Production. Process Biochemistry. 49(8):1266-1273
• 22. Hyeon JE, Jeon SD, Han SO. (2013) Cellulosome-based, Clostridium-derived Multi-Functional Enzyme Complexes for Advanced Biotechnology Tool Development. Biotechnology Advances. 31(6):936-944
• 23. Hyeon JE, Kang DH, Kim YI, You SK, Han SO. (2012) A GntR Type Transcriptional Regulator PckR Negatively Regulates the Expression of Phosphoenolpyruvate Carboxykinase in Corynebacterium glutamicum. Journal of Bacteriology.194(9):2181-2188
• 24. Hyeon JE, Kang DH, Kim YI, Jeon SD, You SK, Kim KY, Kim SW, Han SO. (2012) Production of Functional Agarolytic Nano-complex for the Synergistic Hydrolysis of Marine Biomass and Its Potential Application in Carbohydrate Binding Module-utilizing One-step Purification. Process Biochemistry. 47(5):877-881
• 25. Hyeon JE, Jeon WJ, Whang SY, Han SO. (2011) Production of Minicellulosomes for the Enhanced Hydrolysis of Cellulosic Substrates by Recombinant Corynebacterium glutamicum. Enzyme and Microbial Technology. 48(4-5):371-377
• 26. Hyeon JE, Yu KO, Suh DJ, Suh YW, Lee SE, Lee J, Han SO. (2010) Production of Minicellulosomes from Clostridium cellulovorans for the Fermentation of Cellulosic Ethanol Using Engineered Recombinant Saccharomyces cerevisiae. FEMS Microbiology Letters. 310(1):39-47
• 27. Cho HY, Lee SG, Hyeon JE, Han SO. (2010) Identification and Characterization of a Transcriptional Regulator, SucR, that Influences sucCD Transcription in Corynebacterium glutamicum. Biochemical and Biophysical Research Communications. 401(2):300-305
• 28. Jeon E, Hyeon JE, Suh DJ, Suh YW, Kim SW, Song KH, Han SO. (2009) Production of Cellulosic Ethanol in Saccharomyces cerevisiae Heterologous Expressing Clostridium thermocellum Endoglucanase and Saccharomycopsis fibuligera β-glucosidase Genes. Molecules and Cells. 28(4):369-373
• 29. Jeon E, Hyeon JE, Lee SE, Park BS, Kim SW, Lee J, Han SO. (2009) Cellulosic Alcoholic Fermentation Using Recombinant Saccharomyces cerevisiae Engineered for the Production of Clostridium cellulovorans Endoglucanase and Saccharomycopsis fibuligera β-glucosidase. FEMS Microbiology Letters. 301(1):130-136