책임교수 소개

[학력]

• 2001~2006

  서울대학교 지구환경과학부 해양천연물신약연구단 박사

• 1999~2001

  서울대학교 지구환경과학부 해양천연물신약연구단 석사

• 1995~1999

  서울대학교 지구환경과학부 학사

실험실 구성원

• 연구책임자 : 남상집
• 대학원생 및 인턴 : (왼쪽부터) Prima Fitria Hillman, 이채영, 이은영, 김정현, 김민주, 김해린, 한상아, 김소희, 도혜연 (인턴), 최유리, 이채연 (인턴)

연구분야 소개

(1) 주요 연구분야

이화여자대학교 화학ㆍ나노과학부 천연물의약소재연구실(Natural Product and Medicine Research Lab)은 화학, 생물, 의학적 지식을 바탕으로 풍부한 생물자원을 활용하여 차세대 인류 건강에 기여할 수 있는 의약소재 (신약, 화장품 등) 개발을 목표로 연구하고 있습니다. 이를 위해 본 연구실에서는 천연물화학, 미생물공학, 유기합성화학을 바탕으로 새로운 물질 탐색 및 구조 분석, 생리활성 천연물 발굴 및 활성 메커니즘 연구를 통한 새로운 분자 표적의 규명 등을 진행중입니다.

천연물의약소재연구실에서는 스쿠버 다이빙을 통하여 채집한 해양 생물 들에서 천연물을 추출하여 세포 실험을 하고, 이를 분리, 정제한 후 여러 가지 화학적 실험을 통하여 천연물의 화학 구조를 규명합니다. 이 후 동물 실험을 통하여 독성 및 효능을 확인한 후, 유기합성적인 방법을 이용하여 최적화 과정도 수행합니다. 이를 통하여 얻어진 생리활성천연물은 신약개발, 화장품, 식품 개발에 있어서 중요한 소재로 쓰이게 됩니다.

천연물은 지구상에 존재하는 생물이 지닌 2차 대사산물(secondary metabolites)로서 생체에 직, 간접적으로 영향을 미치는 물질이며, 여러 생리활성이 보고되어 있습니다. 생리활성이 있는 천연물을 생리활성물질 (bioactive compound) 또는 단순히 천연물(natural products) 이라고 합니다. 천연물의 대표적인 예시로는 현재 사용중인 아스피린이 있습니다. 아스피린은 버드나무 껍질에서 분리하여 적절히 변형시킨 것이며, 곰팡이에서부터 분리된 페니실린도 그 중 하나입니다. 사람에게 유용한 물질을 개발하는 과정에서 천연물은 훌륭한 재료의 공급원으로 신약원천물질, 기능성 화장품 및 기능성 건강식품 등의 중요한 소재로 쓰이게 됩니다.

■ 해양 미생물로부터 생리활성 물질 개발

본 연구실에서는 수중잠수장비(SCUBA)를 이용하여 직접 바다 속에 들어가 해양생태계를 관찰하고 다양한 해양생물을 채집하고 있습니다. 채집한 무척추동물과 해조류에서 공생, 기생 또는 부착해 있는 미생물들을 분리 동정하고 있습니다. 이러한 미생물들은 해수가 포함된 배지에 배양하고 미생물 배양액은 유기용매로 추출하여 극성에 따른 용매 분획을 거친 후, HPLC를 포함한 다양한 크로마토그래피 방법을 통해 순수한 생리활성물질로 정제합니다. 정제된 물질의 화학 구조는 핵자기공명장치(NMR)와 질량분석기(Mass spectrometer)등의 분광학적 기법 등을 통해 결정됩니다.

■ 천연물 유래 항생 항암제 발굴

20세기 의학의 발달은 항생제의 개발을 통해 인간의 생명을 연장시켜 왔습니다. 하지만 무분별한 항생제의 사용과 환경 변화는 슈퍼 박테리아와 같은 내성균의 출현을 가속화시켰고, 암세포의 다중약물내성은 국민건강을 심각하게 위협하고 있습니다. 본 연구실에서는 내성균과 암세포에 선택적으로 작용하는 다양한 분자표적에 기반을 둔 새로운 개념의 항생제와 항암제 개발에 노력하고 있습니다.

■ 해양 미생물 유래 천연 화장품 개발

최근 기능성 화장품 시장은 2001년 도입된 이래로 계속 증가 추세에 있으며, 미백, 항노화, 자외선 차단과 같은 기능성 화장품의 효능을 높일 수 있는 혁신적인 소재 개발이 필요합니다. 특히, 해수 이동에 따라 움직이는 미세 조류 및 부유 미생물들과 같은 해수표면에 노출시 자외선을 차단할 수 있는 천연 물질이 필요하다고 여겨집니다. 청정해역지역에 존재하는 미세 조류 및 미생물에서 자외선 차단을 위한 신규 천연물질 생성을 기대할 수 있습니다. 전통적으로 화학적 다양성이 높은 미세 조류 및 해양미생물로부터 새로운 기능을 보이는 화장품 개발에 노력하고 있습니다.

대표 연구성과

▶ 최근 5년 실험실 주저자(제1 또는 교신저자) 논문

• 1. A Hong, Tu LC, KM Lim, SJ Nam, Marine natural products with monoamine oxidase (MAO) inhibitory activity, (2020), Pharmaceutical Biology 85, 716-720.
• 2. LC Tu, N Katila, S Park, J Lee, I Yang, H Choi, DY Choi, SJ Nam, Two new secondary metabolites, saccharochlorines A and B, from a marine bacterium Saccharomonospora sp. KCTC-19160, (2020), Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 30, 127145.
• 3. MJ Ryu, SH Hwang, SJ Kim, IH Yang, DC Oh, SJ Nam, and W Fenical, Meroindenon and merochlorins E and F, antibacterial meroterpenoids from a marine-derived sediment bacterium of the genus Streptomyces, (2019), Organic Letters 21, 5779-5783.
• 4. TC Le, EJ Lee, JH Lee, AR Hong, C-Y Yim, IH Yang, HK Choi, JW Chin, SJ Cho, JY Ko, HY Hwang, S-J Nam, and W Fenical, Saccharoquinoline, a cytotoxic alkaloidal meroterpenoid from marine-derived bacterium Saccharomonospora sp., (2019), Marine Drugs 17, 98
• 5. J Lee, JS Lee, GJ Kim, I Yang, W Wang, JW Nam, H Choi, SJ Nam, and Heonjoong Kang, Mycousfurans A and B, antibacterial usnic acid congeners from the fungus Mycosphaerella sp., isolated from a marine sediment, (2019), Marine Drugs, 17, 22
• 6. DY Kim, EJ Lee, JH Lee, A S. Leutou, Y –H Shin, M Choi, JS Hwang, DY Hahn, HJ Choi, JW Chin, SJ Cho, YD Hong, JY Ko, CN Seong, KN. Maloney, DC Oh, IH Yang, HY Hwang, and S-J Nam, Antartin, a cytotoxic zizaane-type sesquiterpenoid from a Streptomyces sp. isolated from an antarctic marine sediment, (2018), Marine Drugs 16, 130
• 7. Y Yang, WK Bae, S-J Nam, M-H J, R Zhou, S-Y Park, Y-H Hwang, M-S Park, IJ Chung,KK Kim, J-S Hur, and HG Kim , Acetonic extracts of the endolichenic fungus EL002332 isolated from Endocarpon pusillum exhibits anticancer activity in human gastric cancer cells. (2018), Phytomedicine 40, 105-116
• 8. A S. Leutou, IH yang, TC Le, DY Hahn, K-M Lim, S-J Nam, W Fenical, Fluvirucin B6, a new macrolactam isolated from a marine-derived actinomycete of the genus Nocardiopsis, (2018), The Journal of antibiotics 71, 609–612
• 9. JW Woon, MK Choi, SJ Nam, Citreibacter salsisoli gen. nov., sp. nov., a bacterium isolated from marine soil, (2018), Archives of Microbiology 200, 445–451
• 10. TC Le, KY Kang, IH Yang, AS Leutou, JY Ko, YJ Son, ST Yee, SJ Nam, A New Secondary Metabolite from Korean Traditional Herb Plant Hovenia dulcis, (2018), Natural Product Communications, 13, 451-454
• 11. CY Yim, TC Le, TG Lee, I Yang, HJ Choi, J Lee, KY Kang, JS Lee, KM Lim, ST Yee, H Kang, SJ Nam, W Fenical, (2017), Saccharomonopyrones A-C, New α-Pyrones from a marine sediment-derived bacterium Saccharomonospora sp. CNQ-490, Marine Drugs 15, 239
• 12. TC Le, CY Yim, SH Park, N Katila, I Yang, MC Song, YJn Yoon, DY Choi, HJ Choi, SJ Nam, W Fenical, (2017), Lodopyridones B and C from a marine sediment-derived bacterium Saccharomonospora sp., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 27, 3123-3126
• 13. I Yang, J Yoon, D Kim, D Hahn, SJ Nam, W Fenical, (2017), 4Z- and 4E-12-deoxydihydrokromycins, two naturally occurring kromycin aglycones of pikromycin from Streptomyces sp., Tetrahedron Letters, 58, 2322-2324
• 14. JH. Jang, HI. Jeong, BK. Lim, SJ. Nam, (2017), Kaempferol inhibits enterovirus proliferation through MAPK signal regulation, Korean Journal of Pharmacognosy 48, 173-178
• 15. K Kim, AS Leutou, HI Jeong, DY Kim, CN Seong, SJ Nam, and KM Lim, (2017), Anti-Pigmentary effect of (-)-4-hydroxysattabacin from the marine-derived bacterium Bacillus sp.” Marine Drugs, 15, 138.
• 16. Le TC, Yang I, Yoon YJ, Nam SJ, Fenical W, (2016), Ansalactams B-D illustrate further biosynthetic plasticity within the ansamycin pathway, Organic Letters 18, 2256-2259