Immune receptors 

대표적인 immune receptor인 Toll-like receptor(TLR)는 박테리아나 바이러스에서 유래되는 lipoprotein/lipopolysaccharide/flagellin/nucleic acids 등을 인식하여, 초기 감염을 감지하고 면역시스템을 활성화시키는 역할을 합니다. TLR이 활성화되면 MyD88와 TRIF 신호전달 과정을 통해 면역세포가 활성화되고 cytokine, chemokine, type-1 IFN 등을 분비하여 강력한 선천성 면역반응을 일으킵니다. TLR은 선천성면역 연구와 항체신약개발에 중요하지만, 어떠한 구조변화를 통하여 활성화 되는지에 대한 메커니즘은 여전히 불확실합니다. 이처럼 많은 경우 중요하게 여겨지지만 메커니즘이 규명되지 않은 면역 수용체들이 많습니다. 저희 연구실에서는 다양한 리간드에 의한 신호전달 복합체 assembly 및 clustering을 연구하고 있으며, 이러한 연구를 통해 면역 수용체들의 신호전달 메커니즘을 밝히고, 패혈증, 바이러스 감염, 암 발생을 억제할 수 있는 항체 신약을 개발하고자 합니다.

Antibody engineering  

항체는 구조생물학과 신약개발에 중요한 역할을 합니다. 가속기를 이용한 단백질 구조연구를 위해서는 결정상태의 샘플이 필요한데, 결정화가 어려운 표적단백질이 많습니다. 이러한 표적에 항체를 결합시켜주면 결정화를 유도할 수 있습니다. 최근 10년간 전자현미경 기술의 발전으로 단백질 구조연구에 극저온 전자현미경 (cryo-EM)을 사용할 수 있게 되었고 이 때문에 구조생물학에 새로운 시대가 열렸습니다. 항체는 cryo-EM 연구에서도 중요한 역할을 합니다. cryo-EM 연구를 위해서는 표적단백질의 크기가 ~50 kDa 이상 되어야 합니다. 이보다 작은 표적단백질의 경우에 항체를 결합시켜 주면 전체 크기가 증가하기 때문에 cryo-EM 구조연구에 사용할 수 있습니다. 항체는 단백질 구조연구뿐만 아니라 신약개발의 목표이기도 합니다. 작년 세계 10대 의약품의 절반이 항체를 이용한 항체신약 입니다. 항체와 표적 단백질의 결합 구조를 규명하면 분자 모델링을 이용하여 항체의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 저희 연구실은 항체를 단백질 구조연구와 신약개발에 적합하도록 변형시키는 연구를 수행하고 있습니다.