책임교수 소개

[학력]

• 2006

  서울대학교 화학생물공학부 학사

• 2008

  서울대학교 화학생물공학부 석사

• 2013

  Chemical and Biological Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute 박사

실험실 구성원

• 연구책임자 : 김우성
• 석사과정 : 김수민

연구분야 소개

(1) 주요 연구분야

이화여자대학교 약품미생물실험실은 다제내성 수퍼박테리아를 효과적으로 치료할 수 있는 광범위 항감염제(Anti-infectives) 스크리닝 및 개발에 초점을 둔 연구 수행하고 있다. 현재, 1) 예쁜꼬마선충 기반의 항감염물질 스크리닝, 2) Bacterial persister cells에 대한 항생제 개발 연구를 중점적으로 진행하고 있다.

(2) 연구주제

1) 예쁜꼬마선충 기반의 항감염물질 스크리닝 (C. elegans-based High-Throughput Screening)

항생제는 박테리아의 죽이거나 성장을 멈추게 하는 약제입니다. 따라서 내성발현은 필연적이라고 볼 수 있다. 하지만 박테리아에 의한 감염질환은 박테리아의 생장에 영향을 주지 않고, 박테리아의 독성인자 억제와 숙주 면역 활성화를 통해서도 치료가 가능하다. 특히 이 비항생성 항감염제들은 박테리아의 생장을 Target으로 하고 있지 않기 때문에 항생제 내성을 유발시킬 가능성이 현저히 낮다. 따라서 차세대 감염치료제로 개발될 높은 잠재력을 가지고 있다. 하지만 이러한 비항생성 항감염제들은 기존 항생제 스크리닝 방법으로 발굴할수 없다. 본 연구실에서는 인간의 세균감염을 연구하는 모델 동물인 예쁜 꼬마 선충 (Caenorhabditis elegans)을 스크리닝에 적용하여, 항생제, 및 독성인자 억제제, 숙주 면역강화제 포함하는 광범위의 항감염제 후보물질들을 확보하는 일을 수행하고 있다.

2) Bacterial persister cells에 대한 항감염제 개발

Bacterial persisters는 항생제 내성균과 다르게 유전적 변이 없이 비활성 휴면상태로 전환하여 다제내성을 갖은 상태의 균을 지칭한다. 특히 bacterial persister는 만성감염 및 biofilm-associated 감염질환의 항생제 치료 실패의 원인으로 알려져 있다. 하지만, 현재로서는 persisters에 대한 효과적인 항생제가 없기 때문에 Bacterial persisters에 대응하기 위한 새로운항생제 개발은 시급하고도 매우 중요한 문제이다. 본 연구실은 bacterial persisters에 효과적인 항생제 개발을 위해 High-throughput screening 부터 mode of action, 그리고 in vivo animal study까지 대학 실험실 level에서 수행할 수 있는 preclinical drug discovery process 전반을 수행하고 있다.

대표 연구성과

• 1. Wooseong Kim, Guijin Zou, Taylor P. A. Hari, Ingrid K. Wilt, Wenpeng Zhu, Nicolas Galle, Hammad Faizi, Gabriel Hendricks, Katerina Tori, Wen Pan, Xiaowen Huang, Andrew D. Steele, Erika E. Csatary, Madeline M. Dekarske, Jake L. Rosen, Noelly de Queiroz Ribeiro, Kiho Lee, Jenna Port, Beth Burgwyn Fuchs, Petia M. Vlahovska, William M. Wuest, Huajian Gao, Frederick M. Ausubel, Eleftherios Mylonakis. A selective membrane-targeting repurposed antibiotic with activity against persistent methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116(33) 16529-16534.
• 2. Wooseong Kim, Andrew D. Steele, Wenpeng Zhu, Erika E. Csatary, Nico Fricke, Madeline M. Dekarske, ElamparithiJayamani, Wen Pan, Bumsup Kwon|, Isabelle F. Sinitsa, Jake L. Rosen, Annie L. Conery, Beth Burgwyn Fuchs, Petia M. Vlahovska, Frederick M. Ausubel, Huajian Gao, William M. Wuest, Eleftherios Mylonakis. Discovery and optimization of nTZDpa as an antibiotic effective against bacterial persisters. ACS Infectious Diseases. 2018, 4(11), 1540-1545.
• 3. Wooseong Kim, Wenpeng Zhu, Gabriel Lambert Hendricks, Daria Van Tyne, Andrew D. Steele, Colleen E. Keohane, Nico Fricke, Annie L. Conery, Steven Shen, Wen Pan, Kiho Lee, Rajmohan Rajamuthiah, Beth Burgwyn Fuchs, Petia M. Vlahovska, William M. Wuest, Michael S. Gilmore, Huajian Gao, Frederick M. Ausubel, Eleftherios Mylonakis. A new class of synthetic retinoid antibiotics effective against bacterial persisters. Nature. 2018, 556 (7699): 103-107.
• 4. Wooseong Kim, Nico Fricke, Annie L. Conery, Beth Burgwyn Fuchs, Rajmohan Rajamuthiah, Elamparithi Jayamani, PetiaM. Vlahovska, Frederick M. Ausubel, Eleftherios Mylonakis. NH125 kills methicillin-resistant Staphylococcus aureus persisters by lipid bilayer disruption. Future Medicinal Chemistry, 2016, 8 (3): 257-269.
• 5. Wooseong Kim, Annie L. Conery, Rajmohan Rajamuthiah, Beth Burgwyn Fuchs, Frederick M. Ausubel, EleftheriosMylonakis. Identification of an antimicrobial agent effective against methicillin-resistant Staphylococcus aureus persisters using a fluorescence-based screening strategy. PLoS One, 2015, 10(6): e0127640.