전 세계 주요 대학 연구실의 연구 분야, 주요 논문을 한눈에 확인하세요.
카즈유키 아이하라 교수의 연구실은 생물학적 신호 전달 네트워크와 하이브리드 동역학 시스템을 중심으로, 유전자 발현 및 단백질 상호작용 데이터를 기반으로 한 신뢰할 수 있는 신호 전달 경로를 규명하는 데 중점을 둡니다. 특히 정수선형계획법을 활용한 네트워크 추론 기법과 비선형 동역학의 이론적 접근을 융합하여 복잡한 생물 시스템의 동역학을 수학적으로 모델링합니다. 이는 생명공학 및 의료 분야의 정밀의료 기반 기초 연구에 기여합니다.
H. Kato 교수의 연구실은 신호전달 수용체, 특히 인슐린과 IGF-I 수용체의 타이로신 키나제 기반 신호 전달 메커니즘을 중심으로 세포 신호전달 및 대사질환의 분자 기전을 연구하고 있습니다. 또한 항노화 및 만성염증과 관련된 장내 미생물군과 생체 시계의 분자 기전에 대한 기초 연구도 병행하고 있으며, 광역학 치료(PDT)의 임상적 응용과 신규 기법 개발에도 기여하고 있습니다. 이는 질병 예방과 치료 전략 개발을 위한 기초-임상 연계 연구를 추구하는 통합적 접근을 반영합니다.
이 교수의 연구실은 항생제 내성 유전자 및 환경 내 병원성 미생물의 전파를 중심으로 한 생태독성학과 환경 미생물학을 연구합니다. 특히, 마지막 수단 항생제에 대한 내성 메커니즘(예: 티제시클린, 콜리스틴 내성)과 이들의 환경 전파를 다루며, 도시 하수, 강, 호수 등 다양한 수환경에서 항생제 내성의 분포와 영향을 분석합니다. 또한 생물막, 유전자 요소, 유기물 등 환경 요인과 미생물 군집 간의 상호작용을 고해상도 분석 기법을 통해 규명하고자 합니다.
나가사 교수의 연구실은 강한 전자 상호작용과 스핀-오비트 결합이 양자물질의 비보존적 및 위상적 성질을 이끄는 메커니즘을 연구합니다. 주요 연구 분야로는 비보존 대칭성에 기인한 전기적·자기적 비선형 현상, 초전도체에서의 비정상 상태 성질, 그리고 위상적 전류의 기원을 밝히는 베리 위상 이론이 포함됩니다. 특히, 이론과 실험의 융합을 통해 비보통 초전도체와 고체에서의 이상한 홀 효과, 자기치랄 이성향성 등 새로운 물리 현상을 규명하고자 합니다.
히로유키 오가타 교수의 연구실은 주로 병원성 리케티시아 속 박테리아의 게놈 분석을 중심으로, 유전자 구조의 진화, 수직 전파와 수평 전이 유전자 전달 메커니즘, 그리고 병원성 기전을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 리케티시아의 유전자 흐름과 유전자 분열, 플라스미드 기반 유전자 전이 메커니즘을 밝혀내는 데 기여하며, KEGG 기반 기능 주석 도구인 KofamKOALA 개발을 통해 생물정보학적 분석의 정밀도와 효율성을 높이고 있습니다. 연구는 유전자 진화, 병원성 메커니즘, 생물정보학적 분석 도구 개발의 세 축으로 구성되어 있습니다.
Yuki Takahashi 교수의 연구실은 소형외소세포(소외소포, sEVs)의 생체 내 동역학과 기능을 중심으로, 특히 혈액 내 sEV의 분비 및 청소 메커니즘, 표면 인지질(예: 인지질세라마이드)이 면역세포 인식에 미치는 영향을 규명하고자 합니다. 또한, 암세포 유래 외소포의 종양 내 분포와 종양 성장에 미치는 영향, 그리고 외소포를 약물 전달재로 활용하기 위한 내부 조작 기술 개발도 진행 중입니다. 연구는 주로 생체 내 추적, 유전자 조작, 생물광학적 분석을 융합한 정량적 접근을 통해 전개됩니다.
Satoshi Obika 교수의 연구실은 고안된 구조적 특성을 가진 인산배위핵산 유사체, 특히 락티드 뉴클레오티드(bridged nucleic acids, BNA)를 중심으로, 생물학적 안정성과 높은 친화성을 동시에 확보한 핵산 유사체의 합성 및 응용을 연구하고 있습니다. 특히, 2',4'-브릿지 구조를 가진 LNA 및 그 파생체를 활용해 약물 전달, 유전자 조절, 프로테아제 억제제 등 의료 및 바이오테크놀로지 분야의 신약 개발에 기여하고 있습니다. 최근에는 프로프로틴 프로세이브 인산효소(PCS9) 조절을 위한 항의사오리곤클레오티드(AON)의 개발을 통해 고지혈증 치료에 대한 임상적 잠재력을 입증하고 있습니다.
Madoka Suzuki 교수의 연구실은 생체 내 온도 측정과 세포 내 열역학적 변화를 실시간으로 분석하는 데 초점을 맞춘 나노온도계 기반 생물의학 연구를 수행합니다. 주로 빛의 발광 특성을 이용한 나노온도계, 세포 내 아연 이온 및 온도 변화를 동시에 모니터링하는 프로브 기술, 그리고 광학적 열자극을 활용한 세포 기반 열 반응 분석을 핵심으로 합니다. 특히 단일세포 수준에서의 열 생성, 이온 동역학, 미토콘드리아 기능 변화를 고해상도로 관찰하는 데 기여하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 지구 내부의 수분 분포와 물의 역할에 중점을 두고 있으며, 특히 맨틀 전이대의 수분 함유 상태와 그가 지각운동, 화산 활동, 지구 내부 물질 순환에 미치는 영향을 연구하고 있습니다. 고압·고온 조건에서의 수소 확산, 수화물질의 안정성, 그리고 슬랩의 깊은 탈수 현상과 관련된 광물물리학적 메커니즘을 중심으로 기초 연구를 수행하고 있습니다. 지구의 수분 순환과 내부 물질 순환의 기초를 제공하는 데 기여하고 있습니다.
Heebal Kim 교수의 연구실은 가축 유전체와 생물학적 적응 메커니즘을 중심으로, 열내성, 체형, 생산성 등 중요 형질과 관련된 유전적 기반을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 주로 소, 닭, 참돔, 아바론 등 다양한 가축 및 수산생물의 유전체를 대상으로 고차원 유전체 분석과 비교 게놈 분석을 수행하며, 유전자 선택 압력과 관련된 유전적 흔적을 탐색합니다. 특히, 환경 적응과 생산성 향상에 기여하는 유전자 및 유전자 변이를 규명함으로써, 가축 유전자 개선과 인간 질병 연구에 기여하고자 합니다.
Nam-Hyuk Cho 교수의 연구실은 레이체티시아과 세균인 오리엔티아 투츠가무시에 의한 썸버티프스의 병원성 메커니즘을 중심으로, 병원체의 유전체 구조, 면역 회피 전략, 그리고 숙주 세포( macrophages, 내피세포, dendritic cells)와의 상호작용을 규명하고 있습니다. 특히, 염증 반응 유도, 유전자 발현 조절, 그리고 이차적으로 나타나는 혈관염과 다발성 기관 손상의 분자 기전에 초점을 맞추고 있으며, 백신 개발을 위한 항원 기반의 보호 면역 연구도 진행 중입니다. 이는 임상적 응용에 기여할 수 있는 기초-임상 연계 연구를 추구하는 연구실입니다.
Sang Ho Choi 교수의 연구실은 병원성 색소균(Vibrio vulnificus)을 중심으로 그의 생존 메커니즘과 병원성 조절을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 산내성, 호르몬 유사 단백질, quorum sensing를 통한 유전자 조절 메커니즘, 그리고 세균의 생장 단계에 따른 효소 및 독소 발현 조절을 중심으로 기초 분자생물학적 접근을 수행하고 있습니다. 또한, 16S rRNA 기반 미생물군집 분석에서의 기술적 편향을 고려한 정밀한 메타게놈 분석 기법 개발도 함께 진행하고 있습니다.
Jae Bum Kim 교수의 연구실은 체내 에너지 균형 유지와 대사 질환의 분자 기전을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 ADD1/SREBP1 전사인자와 PPARγ, LXR 등 대사 조절 핵심 전사인자 간의 상호작용 메커니즘을 중심으로, 비만, 인슐린 저항성, 지방 대사 이상의 분자 기전을 연구하고 있습니다. 고지방식이 유도하는 초기 인슐린 저항성과 만성 염증 반응의 역할에 대한 기전적 분석도 진행 중입니다.
Sarah Yunmi Lee 교수의 연구실은 주로 촉매를 이용한 고도로 선택적인 유기합성 반응을 중심으로 연구를 전개하고 있습니다. 특히 산화적, 비대칭 촉매 반응을 통해 복잡한 유기구조체, 특히 희토류 원소나 플루오르인 경우를 포함한 다핵심성 중심을 가진 화합물의 효능적인 합성을 목표로 하고 있습니다. 최근에는 동역학적 비대칭 분리, 비효율적 반응의 촉매적 재편, 다핵심성 중심 생성을 위한 이중 촉매 체계 개발 등에 주력하고 있습니다. 이는 약물화학 및 자연물 합성에서 중요한 구조를 효율적으로 확보하는 데 기여하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 나노소재 기반의 기능성 포장 및 약물 전달 시스템 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 허브 유래 에센셜 오일을 나노튜브에 캡슐화하여 지속적이고 제어된 방출을 구현하고, 식품 포장의 안정성과 약물의 생체 이용률을 향상시키는 데 기여하고 있습니다. 또한 열응답성 수질과 생체활성 물질의 복합화를 통해 피부과 치료 및 기능성 식품 소재의 응용 가능성을 탐색하고 있습니다.
Kyu Yeon Hur 교수의 연구실은 대사질환과 장내 미생물, 에너지 대사 및 세밀한 세포 신호전달 경로의 상호작용을 중심으로 한 기초 및 임상 연계 연구를 수행하고 있습니다. 특히 당뇨병의 발병 메커니즘, 메트포르민의 새로운 작용 기전, 장내 미생물 조절이 대사 및 염증 반응에 미치는 영향에 대해 심층적으로 연구하고 있습니다. 또한, 지방질 식이가 장의 구조적·기능적 변화를 유도하는 메커니즘과 간 손상에 대한 분자적 기전을 규명하고 있습니다.
한곤최 교수의 연구실은 주로 암 치료를 위한 첨단 나노약물전달시스템 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 고체 지질 나노입자, 액체 크리스탈 나노입자, 나노트랜세소좀, 고체 자기유화제 등 다양한 나노구조를 활용해 약물의 체내 생체이용률을 향상시키고, 약물의 비특이적 분포와 부작용을 줄이는 데 기여하고 있습니다. 약물의 안정성 확보와 지속적 방출 특성 확보를 위해 고분자, 사이클로덱스트린, 콜라겐 유사 물질 등을 응용한 혁신적 제제 기술도 함께 개발하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 전자-핵 상호작용을 정밀하게 기술하는 정확한 인자화(Exact Factorization) 이론을 기반으로 한 비아디아바틱 분자역학 시뮬레이션 기법을 핵심으로 합니다. 특히 양자역학적 디코herence와 핵파동함수의 공간 분할을 정확히 재현할 수 있는 혼합 양자-고전적 트레이젝터리 기반 알고리즘 개발에 주력하고 있으며, 이는 분자의 비가역적 동역학과(excited-state dynamics) 에너지 전이 메커니즘을 정량적으로 이해하는 데 기여합니다. 또한, PyUNIxMD와 같은 오픈소스 소프트웨어 개발을 통해 이론적 접근을 실제 계산 화학 분야에 넓게 확산시키고 있습니다.
T. Hayashi 교수의 연구실은 생체재료 및 표면 과학 분야에서 활동하며, 특히 생체적합성 표면, 자가조립 단분자막(SAMs), 나노소재의 표면 특성 제어를 핵심 연구 주제로 다룹니다. 고해상도 전자 에너지 손실 분석(HREELS)과 원자력 현미경(AFM)을 활용한 표면 상호작용 분석을 통해 단백질 흡착 억제 메커니즘과 금속 표면과의 특이적 결합 원리를 규명하고 있습니다. 또한, 인공지능 기반 머신러닝 모델을 활용해 표면의 수분성 및 단백질 흡착 특성을 정량적으로 예측하는 기술 개발도 진행 중입니다.
유 다카기 교수의 연구실은 뇌 기반 시각 경험 복원, 정서적 불안 및 강박장애와 같은 정신질환의 신경기반 메커니즘, 그리고 뇌 기능망의 유전적 전이 메커니즘을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 fMRI와 MEG를 활용한 비침습적 뇌 활동 분석을 통해 인간의 인지적 과정과 정서 상태를 고해상도로 해석하는 데 초점을 맞추고 있으며, 디퓨전 모델 기반 이미지 복원 기술과 뇌 기능망의 유전적 전이 패턴을 탐구하고 있습니다.
