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연구

(1) 연구 추진 전략

○ 연구의 국제화를 통한 연구역량 강화
- 세계적인 수준의 대학 및 연구소와의 공동연구를 통하여 교육 및 연구수준을 양적, 질적으로 향상함을 목표로 함
- 국제 저명학자를 초빙하여 강의를 개설하거나 강연회를 개최하는 등, 연구인력들의 국제적인 마인드를 고양하기
위한 노력으로 연구역량을 강화함.

○ 다학제간 연계교육 강화
- 교내에서의 다학제간 연계를 통한 융합연구를 장려하여 기초연구에서의 문제점들을 해결할 수 있는 분위기 조성.
이를 위해 다학제간, 즉, 생명과학과를 비롯하여 물리, 화학, 화공과와 함께 융합형 세미나를 격주로 개최함.
- 공동 연구 발표회등을 통해 적극적인 다학제간 융합연구를 촉진하여 생명과학연구의 기술적인 문제점을 극복함.

○ 단편적인 네트워크 연구를 넘어서는 분자수준에서 개체수준까지의 통합적 네트워크의 분석연구
- 단백질, 세포소기관, 세포, 조직, 기관, 개체로 이르는 복잡한 네트워크를 통합적으로 이해하고자 해당
전문가들이 융합 협력 연구를 수행함.
- 시험관에서의 결과가 in vivo에서 적용되는지를 분석하기 위해 유전자 조작된 쥐를 활용한 해당 네트워크 분석. 이
를 위해 UNIST의 생체효능분석센터 (동물실험센터)의 시설과 연구 장비를 적극 활용하고 인간 질병과의 연관성을
규명함.

○ NT/BT기술을 융합한 새로운 분석 기술을 바탕으로 한 생체분자네트워크 분석
- 세포 안팎의 신호전달 기전 연구에는 생화학적인 분석과 더불어 다양한 분자 이미징 기술이 필요함. 보다 향상된 분
자 이미징을 위해 나노기술을 세포 생물학적인 분석기술과 융합하여 분자 네트워크을 분석하는 NT/BT 융합형 이미징
기술을 확보함.

○ 고해상도 분자영상기술을 중심으로 네트워크 탐색 및 질병기전 연구
- 주요 네트워크의 활성화 및 생체분자들의 활성변화와 유전자 발현 변화를 이미징하여, 해당 생체분자의 기능을
분석하는 데 분자영상 기술을 활용함.
- 고해상도 형광탐침, 생체분자간 결합분석, 단백질간 상호작용 이미징, 막단백질 이미징 등을 새로운
분자이미징기술과 융합하여 보다 효과적인 네트워크 분석을 수행함.
- UNIST-Olympus Biomedical Imaging Center의 첨단 이미징 장비를 적극 활용함.


(2) 연구추진방법

○ 생명과학분야의 급속한 발전으로 우수한 기초연구를 위해서는 다양한 분야의 실험 기술 접목이 필수적인 상황이
되었으며, 다양한 전문지식을 가진 연구진과의 협력 연구가 첨단 기초연구를 통한 글로벌 연구 결과를 창출해 내는데
필수적임: 생체분자 전문가, 세포소기관 네트워크 분석, 세포신호전달 네트워크 및 질병 네트워크 분석 전문가들로
팀을 구성하여, 서로 뚜렷하게 다르면서 협력 연구가 가능한 연구 분야를 가진 전문가들이 공동 연구를 통한 연구의
시너지를 극대화 할 수 있는 연구팀을 구성.

○ 최근 생명과학은 단편적인 연구가 아닌 체계적인 연구, 즉, 전체를 이루는 하나의 구성 성분에 대한 연구뿐만 아니
라, 그 구성 성분이 만들어내는 시스템을 분석하여 결과를 얻어내는 연구로 차츰 변화해 가고 있음. 즉, 단백질 하나
의 기능 분석에서부터 이들 단백질이 만들어 내는 복잡한 세포 내부의 네트워크를 분석하고 최종적으로는 세포들이
이루는 조직, 기관, 개체에서의 기능까지 분석해야 함. 단편적인 분석툴 만으로는 이런 연구를 수행할 수 없고,
체계적인 연구시스템을 잘 갖추는 것이 필요함. 본 연구팀은 효과적인 연구를 위해 다음과 같이 체계적인 연구를
수행할 수 있는 우수 연구 인력으로 팀을 구성함: [생체분자 연구 - 세포소기관 네트워크 - 세포내부의 신호전달
네트워크 - 세포 외부에서의 신호전달 기전 - 신호전달 기전과 질병과의 연관성]

○ 본 연구팀의 연구 분야


1. 네트워크 분석을 위한 새로운 프로브의 개발 (강세병, 로버트 재임스 미첼)
- 단백질간의 상호작용 분석, 특정 생체물질의 단백질과의 상호작용, 단백질 활성 조절, 단백질의 특정세포소기관
분포 분석 등에 활용될 수 있는 새로운 민감한 프로브의 개발
2. 세포소기관 기능 분석 및 네트워크 분석 (강병헌, 최장현, 서판길)
- 세포소기관 (미토콘드리아, ER, 핵, lysosome, 세포질 등)들의 생명활동을 위한 소기관 특이적인 신호 전달 네트워
크의 규명.
- 소기관에 위치한 단백질의 기능 및 단백질 신호 전달 네트워크 및 소기관 특이적인 localization등을 연구함. 새로
운 프로브를 활용한 세포소기관 네트워크의 분석
3. 세포내부 및 세포간의 신호전달 네트워크 연구 (서판길, 로버트 재임스 미첼)
- 세포속의 신호전달 네트워크의 분석, 세포소기관에서 유래되는 신호의 cooridination 및 amplification 기전의
연구를 통한 새로운 신호전달 네트워크 규명
- Pathogen에 의해서 유도되는 신호전달 교란 메커니즘의 연구로 새로운 신호전달 조절 기전 발굴
4. 개체수준에서의 신호전달 조절 기전 및 질병과의 연관성 연구 (최장현, 강병헌)
- 세포내부 및 세포간의 신호전달 기전이 개체수준에서 어떻게 조화롭게 세포 항상성을 유지하는 지 연구함.
- 인간 만성난치질환을 대상으로 질병 발병 기전 및 원인에 대한 분자수준의 메커니즘을 규명하여, 새로운
치료약물이나 조기 진단등에 활용될 수 있는 기반기술을 개발함.

(3) 연구 비전 달성에 적합한 참여 연구진 구성

○ 연구비전 달성전략: 생체분자 상호작용 및 in vitro 기능, 생체 분자 간 소기관에서의 네트워크, 세포내/외부에서
의 신호전달 네트워크, 개체 수준에서의 신호 네트워크의 연구를 위해 해당분야의 전문가들로 팀을 구성하고 긴밀한
협력 연구를 바탕으로 세계 수준의 글로벌 리딩 연구팀으로 성장함.

○ 연구진구성
- 연구비전 달성에 필요한 전문가들로 연구진을 구성함: 강세병 (생체분자), 서판길 (세포신호전달네트워크),
최장현 (신호전달네트워크와 질병), 로버트 재임스 미첼 (병원체와 숙주의 신호전달), 강병헌 (세포소기관의
신호전달네트워크)
- 연구비전을 체계적으로 완성 시킬 수 있는 단순 생체 분자 연구에서 네트워크 분석까지 아우르는 연구진 구성: 생체
분자 - 세포소기관 - 세포내부 신호전달 네트워크 - 세포간 신호전달네트워크 - 신호전달 네트워크와 질병
- 현재 이미 긴밀한 협력연구를 진행하고 있는 연구진으로 구성되어 형식적으로 하는 공동연구가 아닌, 실질적인
공동연구로 함께 연구결과물을 창출하는 것이 가능함: 공통의 연구 관심사를 함께 연구해나가며, 격주로 Science
cafe라는 연구모임을 정기적으로 개최하여 연구 자료 및 정보를 공유하고 있음.

[강세병]
- 분자수준의 생체물질의 탐침을 위한 민감한 프로브개발
- 프로브의 민감도와 선택성이 높은 표지를 위한 단백질케이지 기술보유
- 해당 기반기술을 기반으로 다수의 우수논문 (Science, Nano. Letter, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc.
등) 에 주저자로 논문게제

[서판길]
- 세포내부 및 세포간의 신호전달 네트워크 연구 수행.
- 세포 신호전달 네트워크 분야에서 국내최고 수준의 업적 및 세계적 수준의 역량 보유하여 국가석학으로
선정됨.
- 265편의 발표논문 대부분이 해당분야의 상위 10%이내에 해당하는 SCI 저널. 100회이상 피인용된 논문만 18편, 총
피인용횟수는 9000여건에 육박함. 연구논문의 우수성을 나타내는 h-index는 47로 국내 생명과학 과학자중
최고수준.

[최장현]
- 분자네트워크의 개체수준에서의 기능연구 및 만성질환과의 연관성 연구
- 교육과학기술부 우수신진연구자, POSCO 청암펠로우로 선정되는 등, 다방면으로 연구의 우수성을 인정받음.
- 해당연구분야에서 30여편이 넘는 SCI 저널을 발표하였으며, 주저자로써 2편의 Nature와 Nature Cell Biol. 저널에
논문을 발표하는 등, 특히 대사질환 분자네트워크 분야에서 선도적인 연구를 수행함.

[로버트 재임스 미첼]
- Pathogen이 숙주와의 상호작용으로 조절되는 분자네트워크 연구.
- 미생물을 활용한 연구분야에서 30여편의 SCI 논문을 발표해왔으며, 동물세포와 미생물간의 상호작용 및 신호전달
네트워크에 관한 연구를 활발히 수행중임.

[강병헌]
- 세포소기관 및 소기관사이의 신호전달 네트워크 연구
- 미토콘드리아의 기능연구와 관련해서 Cell, J. Clin. Invest. 등의 SCI 저널에 주저자로서 논문을 발표하는 등, 미
토콘드리아 세포죽음, 소기관간의 스트레스 반응 및 대사조절기전 네트워크 연구에 많은 경험을 가지고 있음.
- 기초연구를 바탕으로 미토콘드리아로 타겟되는 약물개발을 진행하는 등, 기초연구결과물의 산업화를 적극적으로
추진함.