책임교수 소개

[학력]

• 2012

  서울대학교, 농생명공학부(응용생명화학 전공) 박사

• 2004

  서울대학교, 농생명공학부(응용생명화학 전공) 석사

• 2002

  서울대학교, 응용생물화학부(농화학 전공) 학사

실험실 구성원

• 연구책임자: 강경수
• 연구원: 김미리
• 대학원생 : Uyen Tran Tu Nguyen, Ngoc Minh Ha, Tran Hung Son

연구분야 소개

(1) 주요 연구분야

안녕하세요. 우리 연구실은 KIST강릉 천연물연구소, 천연물인포매틱스 연구센터에 소속되어 있습니다. 생물학 연구기법을 바탕으로, 천연물의 생리효능/독성을 검증하고 천연물의 작용원리를 구명하는 연구를 진행하고 있습니다. 최근에는 인공지능 및 천연물 생물정보학 기술을 이용하여, 생리활성 천연물 개발효율을 높이고자 하고 있습니다. 또한 첨단농업기술기반 생산, 천연물화학, 미생물, 면역기전, 소재가공, 전임상 효능연구 등 천연물연구소의 여러 연구팀과의 협업을 통해, 천연물•바이오 산업 원천기술을 개발하고 있습니다.
우리 연구팀은 생체모델로 인간유래 세포주, 인체미생물총, 예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans) 모델을 이용하고 있습니다. 생화학, 분자생물학, 세포생물학 연구기법을 활용하여 천연물에 의한 생명현상을 연구하고 있으며, 기업체와의 협업을 통해 산업적으로 활용될 수 있는 천연물을 개발하고 있습니다. 현재 수행중인 프로젝트는 아래와 같습니다.
KIST강릉 천연물연구소는 천연물중점 정부출연연구소로, “천연물로 인류에 행복을”이라는 슬로건을바탕으로, 천연물분야 전주기 연구를 수행하고 있습니다. 설립이후 천연물 원천기술 개발과 다수의 기술이전 경험을 보유하고 있습니다.

(2) 연구주제

장 건강 천연물 소재개발

장내 미생물총의 조절은 인간의 건강, 질병과 밀접한 연관성이 있음이 지속적으로 보고되고 있습니다. 천연물로 장환경 개선, 장세포의 신호전달 경로를 조절시 장질환 뿐만 아니라, 전신면역반응 조절, 대사조절 등 다양한 생리활성으로 연결됩니다. 우리 연구실에서는 장내미생물, 인공장막, 예쁜꼬마선충 모델 등으로 구성된 장생체모사시스템을 구축하였으며, 이를 바탕으로 다양한 장건강 천연물 소재를 발굴하고, 천연물과 미생물, 호스트와의 상호작용 모델연구를 통해 천연물 생리효능 기전을 이해하고자 하고 있습니다. 특히 예쁜꼬마선충 모델을 이용하여, 장투과도를 초고속활성탐색방법으로 검증하는 표준프로토콜을 확립하여 발표하였습니다. 이러한 연구기법은 향후 장건강 천연물 및 프로바이오틱스 소재개발 등에 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
랩프로토콜 링크: https://sites.google.com/site/kkanglab/lab-protocol

광반응 천연물 생체적용기술 개발

빛과 반응하여 화학구조가 변화되거나, 활성산소종과 같은 새로운 물질을 만들어내는 광반응 천연물을 발굴하고, 이를 이용하여 생체기능조절, 질환제어에 활용하는 광반응 천연물 생체적용기술을 연구하고 있습니다. 특히 자외선에 비하여 안전하고 피부투과도가 깊은 적색광 등 가시광선 영역과 반응하여, 활성산소종을 형성하는 천연물광감작제를 발굴하고, 피부, 구강 등 인체 마이크로바이옴을 조절하는 기술을 개발하고 있습니다. 기존의 광역학항균치료(Antimicrobial photodynamic therapy) 검증은 유해균 억제활성, 세포주를 이용한 in vitro 실험, 혹은 나방류, 설치류를 이용한 in vivo 실험법이 보고되었습니다. 우리 연구실에서는 최초로 예쁜꼬마선충 모델을 이용한 in vivo 천연물 광역학 살균치료 모델 검증방법을 보고하였습니다. 이러한 실험모델은 간편한 모델동물을 이용하여 신속하게 광반응 치료효과 뿐만 아니라, 부작용도 함께 검증할 수 있는 장점이 있습니다.
관련논문 링크: https://sites.google.com/site/kkanglab/publication

공동연구/기술이전

우리 연구실에서 개발한 기술의 기술이전 및 공동연구에 관심있는 기업과 연구팀에서는 연구책임자에게 연락해주시면 감사하겠습니다.

수상실적

• 1) 2020 국가연구개발 우수성과 100선 선정 (연구책임자: 강경수, 장 생체 모사시스템에 기반한 장 건강 소재개발, 융합기술 분야)

논문 (최근 5년)

연구실원 저자

• 1) Polat E. and Kang K.* (2021) Natural photosensitizers in antimicrobial photodynamic therapy. Biomedicines, 9(6), 584.
• 2)  Alam S.T., Hwang H., Son J.D., Nguyen U.T.T., Park J.-S., Kwon H. C., Kwon J.*, Kang K.* (2021) Natural photosensitizers from Tripterygium wilfordii and their antimicrobial photodynamic therapeutic effects in a Caenorhabditis elegans model. J. Photochem. Photobiol. B, 218: 112184.
• 3) Nam J., Alam S.T., Kang K., Choi J., Seo M.H.* (2021) Anti-staphylococcal activity of a cyclic lipopeptide, C15-bacillomycin D, produced by Bacillus velezensis NST6. J. Appl. Microbiol. 131: 93-104.
• 4) Park J.S., Ko K., Kim S.-H., Lee J.K., Park J.-S., Park K., Kim M.R., Kang K., Oh D.-C., Kim S.Y., Yumnam S.*, Kwon H. C.*, Shin J.* (2021) Tropolone-bearing sesquiterpenes from Juniperus chinensis: structures, photochemistry and bioactivity. J. Nat. Prod. 84(7): 2020-2027.
• 5) Kim J.Y., Lee S.Y., Jung S.H., Kim M.R., Choi I.D., Lee J.L., Sim J.H., Pan C.H., Kang K.* (2020) Protective effect of Lactobacillus casei HY2782 against particulate matter toxicity in human intestinal CCD-18Co cells and Caenorhabditis elegans. Biotech. Lett. 42: 519–528.
• 6) Cha K.H., Yang J-S., Kim K-A., Yoon K-Y., Song D-G., Erdene-Ochir E., Kang K., Pan C-H.*, Ko G.P.* (2020) Improvement in host metabolic homeostasis and alteration in gut microbiota in mice on the high-fat diet: A comparison of calcium supplements. Food Res. Int., 136: 109495.
• 7) Selvaraj B., Kim D.W., Huh G., Lee H., Kang K., Lee J.W.* (2020) Synthesis and biological evaluation of isoliquiritigenin derivatives as a neuroprotective agent against glutamate mediated neurotoxicity in HT22 cells. Bioorg. Med. Chem. Lett. 30(8): 127058.
• 8) Selvaraj B., Nguyen U.T.T., Huh G., Nguyen D.H., Mok I-.K., Lee H., Kang K., Bae A.N., Kim D.W., Lee J.W.* (2020) Synthesis and biological evaluation of chalcone derivatives as neuroprotective agents against glutamate-induced HT22 mouse hippocampal neuronal cell death. Bioorg. Med. Chem. Lett. 30(22): 127597.
• 9) Alam S.T., Le N.T.A., Park J.S., Kwon H.K., Kang K.* (2019) Antimicrobial biophotonic treatment of ampicillin-resistant Pseudomonas aeruginosa with hypericin and ampicillin cotreatment followed by orange light. Pharmaceutics, 11(12): 641.
• 10) Le N.T.A., Selvaraj B., Lee J.W., Kang K.* (2019) Measuring the effects of bacteria and chemicals on the intestinal permeability of Caenorhabditis elegans. J. Vis. Exp. (JoVE) 154: e60419.
• 11) Kim J.Y., Le N.T.A., Lee S.Y., Song D.G., Hong S.C., Cha K.H., Lee J.W., Pan C.H., Kang K.* (2019) 3,3'-Diindolylmethane improves intestinal permeability dysfunction in cultured human intestinal cells and the model animal Caenorhabditis elegans. J. Agric. Food Chem. 67(33): 9277-9285.
• 12) Cha K.H., Kim K.A., Kang S.W., Alam S.T., Jin J.B., Yoo G., Jung S.H., Pan C.H., Kang K.* (2019) Small black bean (Rhynchosia volubilis) extract ameliorates gut microbial and metabolic perturbation in ovariectomized mice. J. Funct. Foods 60: 103415.
• 13) Koo S.Y., Hwang J.H., Yang S.H., Um J.I., Hong K.W., Kang K., Pan C.H., Hwang K.T., Kim S.M.* (2019) Anti-obesity effect of standardized extract of microalga Phaeodactylum tricornutum containing fucoxanthin. Mar. Drugs 17(5): 311.
• 14) Cha K.H., Lee E.H., Yoon H.S., Lee J.H., Kim J.Y., Kang K., Park J.S., Jin J.B., Ko G.P.*, Pan C.H.* (2018) Effects of fermented milk treatment on microbial population and metabolomic outcomes in a three-stage semi-continuous culture system. Food Chem. 263: 216-224.
• 15) Kang K., Peng L., Jung Y.J., Kim J.Y., Lee E.H., Lee H.J., Kim S.M., Sung S.H., Pan C.H., Choi Y.* (2018) High-throughput and direct measurement of androgen levels using turbulent flow chromatography liquid chromatography triple quadrupole mass spectrometry (TFC-LC-TQMS) to discover chemicals that modulate dihydrotestosterone production in human prostate cancer cells. Biotech. Lett. 40(2): 263-270.
• 16) Lee S.Y. and Kang K.* (2017) Measuring the effect of chemicals on the growth and reproduction of Caenorhabditis elegans. J. Vis. Exp. (JoVE) 128: e56437.
• 17) Lee C.G., Lee E.H., Pan C.H., Kang K.*, Rhee K.J.* (2017) Data on the anti-tumor effects of Selaginella tamariscina extract and amentoflavone combined with doxorubicin in mice. Data Brief 13: 162-165.
• 18) Lee S.Y., Kim J.Y., Jung Y.J., Kang K.* (2017) Toxicological evaluation of the topoisomerase inhibitor, etoposide, in the model animal Caenorhabditis elegans and 3T3- L1 normal murine cells. Environ. Toxicol. 32(6): 1836-1843.
• 19) Jung Y.J., Lee E.H., Lee C.G., Rhee K.J., Jung W.S., Choi Y., Pan C.H.*, Kang K.* (2017) AKR1B10-inhibitory Selaginella tamariscina extract and amentoflavone decrease the growth of A549 human lung cancer cells in vitro and in vivo. J. Ethnopharmacol. 202: 78-84.
• 20) Kim D.H., Kim M.S., Oh S.B., Lee K.M., Kim S.M., Nho C.W., Yoon W.B., Kang K.*, Pan C.H.* (2017) The protective effect of antioxidant enriched fractions from colored potatoes against hepatotoxic oxidative stress in cultured hepatocytes and mice. J. Food Biochem. 41(1): e12315.

대표 특허 (최근 5년)

*주발명특허

• 1) *LED가시광선을 이용한 그람 양성균, 음성균, 진균의 감소 및 사멸을 위한 광역학 반응용 천연물 조성물, 및 이를 이용한 항균 조성물, 살균 조성물 및 살균방법. (2021) 국내특허 출원 3건, 미국특허 출원 1건.
• 2) 털진득찰 추출물을 포함하는 장내균총 개선용 조성물.  (2021) 10-2221187, 국내 특허등록.
• 3) *푸코잔틴을 포함하는 디하이드로테스토스테론 과다생성에 의해 유발되는 질병 예방 및 치료용 조성물 (Composition for preventing or treating disease caused by overproduction of dihydrotestosterone comprising fucoxanthin). (2018) 10-011818736, 국내 특허등록; (2020) 10,758,512, 미국 특허등록.
• 4) 테트라셀미스를 포함하는 눈 건강 개선용 조성물. (2019) 10-2048458, 국내 특허등록.
• 5) *남성 호르몬 생성촉진용 조성물. (2019) 10-1956667, 국내 특허등록.
• 6) *실리마린을 포함하는 장 건강 개선용 조성물. (2018) 10-1909083, 국내 특허등록.
• 7) *홍국 추출물을 포함하는 장 건강 개선용 조성물. (2018) 10-1862132, 10-1850308 국내 특허등록.
• 8) 더덕 추출물을 함유하는 장 건강 개선용 조성물. (2018) 10-1826673, 국내 특허등록.
• 9) *부처손 알코올 추출물을 유효성분으로 포함하는 화학요법제와의 병용투여를 위한 항암 조성물 (2017) 10-1803046, 국내 특허등록.

기술이전 (최근 5년)

• 1) 락토바실러스 유산균의 미세먼지 독성 보호효과 용도 기술(연구책임자), ㈜한국야쿠르트, 2018.
• 2) 신품종 콩 SCEL-1 종자와 간보호, 염증 및 피부건강 조성물(참여연구원), ㈜한국인삼공사, 2020.
• 3) 미세조류 유래 푸코잔틴 생산 및 활용기술(참여연구원), ㈜알지텍, 2018.