Department of Biotechnology, Pukyong National University, 45, Yongso-ro, Nam-Gu, Busan, (48513), Republic of Korea
부경대학교 생물공학과(미생물유전공학) 박사
부경대학교 생물공학과(미생물유전공학) 석사
부경대학교 생물공학과 학사
기간 | 기관명 | 직위 및 직급 |
---|---|---|
2021. 03. – 현재 | 부경대학교 생물공학과 | 조교수 |
2017. 04. – 2021.02 | 한국생명공학연구원 | 박사후 연구원 |
미생물 유전공학 연구실에서는 인간 생활사에 영향을 미치는 microbes, 이들의 모임인 microbial community, 더 나아가 microbiome에 대해 연구하고 있습니다. 생명의 기본 분자인 미생물 유래 DNA, RNA, protein, metabolite를 분석하고, 인간과 microbiome 간의 상관관계 규명을 통해 우리 실생활에 어떻게 이롭게 적용할지 가설을 세우고 증명합니다. NGS, bioinformatics, CRISPR 등의 기술을 이용한 기초과학적 연구에서부터 산업적 적용에 이르는 미생물 활용기술을 개발하여 미생물 자원 뱅크 운영, 관련 분야 전문 인력 배출 및 미생물 분야 세계 최고 수준의 연구 결과 도출을 목표로 합니다.
Microbiome drug가 해외 주요국에서는 이미 임상 3상을 통과하여 머지않아 살아있는 미생물이 건강 기능성 식품인 probiotics의 개념을 넘어 전문의약품으로 출시될 예정입니다. 국내 다수 제약 및 건강 기능성 식품 기업에서도 앞다투어 microbiome drug 개발에 착수하고 있으며, 몇몇 기업은 이미 임상실험 진행 중에 있습니다. Microbiome drug는 현재 FDA에서 “살아있는 미생물로 장내 microbiome을 조절하여 질병을 치료할 수 있는 전문의약품”으로 권고하고 있습니다. 현재는 microbiome drug의 핵심 활성 요소를 살아있는 미생물로 한정하고 있지만, 앞으로는 microbiome을 조절하여 질병을 치료할 수 있는 안정성이 입증된 물질로 그 개념이 확대될 것입니다. 따라서, 본 연구실에서는 미생물 뿐만 아니라 식이 섭취에 따른 장내 미생물에 의해 전환되는 대사산물을 규명하고, 특정 미생물과 대사산물이 질병과 어떠한 상관관계가 있는지 규명합니다 (그림 1).
본 연구실에서는 특정 장내 미생물의 생물전환 대사체 β-gentiobiosylpaeoniflorin을 구조 동정하여 최초로 규명 하였고, 그와 더불어 paeoniflorin 유래 GRAS-level 장내 미생물에 의한 전환 대사체 benzoic acid를 규명하였습니다. 또한, 대사질환 유발 마우스에 β-gentiobiosylpaeoniflorin을 급이 하였을 때 면역조절, glucose homeostasis에 효과적인 Akkermansia가 증가함을 최초로 증명하여 장내 미생물 조절제로서의 기능성을 입증하였고, 대사질환 치료제인 metformin 군과 비교하였을 때 체중, 공복혈당, HbA1c, HOMA-IR, 간독성 및 IL-10 수치가 유의적으로 감소하여 현저한 대사질환 완화 효과를 구명 하였습니다 (그림 2).
현재는 이러한 결과를 토대로 다양한 전임상 적용을 위해 오믹스 기반 장내미생물 전환 메커니즘 규명과 고정화 효소를 통한 β-gentiobiosylpaeoniflorin 생산 기술 기반 확충을 위한 연구를 진행 중에 있습니다 (그림 3).