SEOUL NATIONAL UNIVERSITY
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김병기 사진
  • 성명 김병기
  • 직위 교수
  • 학과 화학생물공학부
  • 전공 분자생물공학 및 생물신소재
  • 사무실 분자생물공학 및 신소재개발 연구실
  • 홈페이지 http://mbbl.snu.ac.kr/index2.asp
  • 이메일 byungkim@snu.ac.kr
  • 연락처 02-880-6774
본 실험실에서는 자연계에 존재하는 다양한 미생물 및 공업용 효소를 이용하여 유용한 생화학 물질 (정밀화학 물질, 단백질, 탄수화물, 대사물질 등을 중심으로)의 대량 생산을 꾀하고, 이를 조절하기위한 유전자 발현 및 생리의 정량적 이해, 새로운 반응의 디자인, 반응기 개발 및 조업 최적화와 그의 공학적 해석을 위해 최근에 각광을 받고있는 대사공학기술, 유전체학, 단백체학, 생물정보학, 시스템 생물학 등의 새로운 기법을 통해 새롭게 재해석하고 컴퓨터 모델링 및 가상 스크리닝 시스템 개발을 통해 신규 효소의 발굴과 효소반응의 예측가능한 방법론의 연구에 관심을 가지고 있다. 연구의 상세한 내용은 다음과 같다.
생촉매공학과 생물정보학
  본 실험실에서는 고부가가치 정밀화학 제품인 비천연 아미노산과 키랄 아민 및 다양한 종류의 nucleotide sugar, 면역반응 등에 관여하는 다당류 탄수화물, 항생제의 주요부분을 이루는 amino sugar 의 합성 반응 연구와 이를 생산할 수 있는 생촉매의 발굴과스크리닝(고전적인 미생물 스크리닝 및 생물정보학적 스크리닝), 생촉매의 방향성 진화, 컴퓨터 모델링 기법을 이용한 새로운 생촉매의 개발, 생촉매 고정화, 신규 반응계 구성을 통한 기질 및 생성물 저해 극복, 신규 반응기 개발 연구 등을 통한 고농도 반응 연구 등을 수행하고 있다.
 
(1) Aminotransferase and Dehydrogenase Technology
비천연 아미노산 및 키랄 아민화합물의 합성과 효소개량 연구
생물 정보학에 기반을 둔 가상 효소 스크리닝 기술개발 연구
효소 반응 및 반응 공정 개발 연구
산화환원 효소와 연계한 아미노 알콜의 생산 연구
(2) Glycosyltransferase Technology
Sugar nucleotide 및 특정 올리고당 합성 연구
당전이 효소의 발굴과 분자진화연구
항생제 deoxy carbohydrate의 합성 연구
Aminoglycoside계 항생제 전구체 합성 연구
단백질체학과 질량분석기의 응용
  세포, 조직, 또는 어떤 개체에서 특정 조건 및 시간에 발현되는 단백질 양의 전체적 변화 및 단백질의 번역 후 수식의 정량 및 정성적 분석을 통해 세포의 거동 및 유전자의 발현을 이해하는 학문을 단백체학(proteomics)이라고 한다. 이와 같은 단백체 연구를 통해 세포의 대사 및 생리의 이해, 신호 전달의 조절, 면역 반응의 메카니즘 연구 등을 이해할 수 있다. 본 연구실에서는 이 연구에서 기본 적인 실험방법으로 사용되는 이차원 전기 영동법을 대체할 수 있는 이차원 크로마토그래피의 연구, 새로운 tagging method 및 전략을 구사하여 극미량 단백질을 분리하고 이를 질량 분석기를 이용한 단백질 확인 및 서열 분석, 동위원소 사용을 통한 정량 분석 연구를 진행하고 있다. 또한 Streptomyces, Bacillus 등의 단백체 연구 및 동물세포표면 당단백질의 탄수화물 unit의 프로파일 및 분석을 통해 산업적으로 중요한 항생제 및 효소 생산의 수율 향상, 단백질 발현 조절 기작의 이해, 및 장기이식 시 일어나는 면역 거부반응 및 전염성 병원균의 세포내 침투 시 일어나는 면역 반응 등의 이해를 위한 연구를 수행하고 있다.
 
(1) Proteomics for industrial microorganisms
다양한 Streptomyces 종으로부터 생산되는 항생제 생산에 관여한 조절 유전자 메카니즘 및 이의 비교연구
항생제 대량생산 및 수율 향상을 위한 단백질체 분석을 통한 전략 연구
Quorum sensing 분자의 생산과 조절 기작 연구
(2) Glycomics and screening of carbohydrate binding peptides and proteins
Lectin 유사 펩타이드와 단백질 개발 연구
조직세포 내 표면 단백질의 탄수화물 패턴분석 연구
탄수화물 분석을 통한 면역 조절 기작의 연구
바이오칩과 나노바이오기술
  상기한 생촉매 및 단백체 연구에서 발생한 유용 효소 및 신규 단백질 마커의 응용을 위한 단백질, 합성화합물(저분자 물질 및 펩타이드), 탄수화물, 핵산(DNA 및 RNA) 등을 이용한 칩 이용 기술의 개발과 이와 연계한 분석 및 검출 기술의 개발을 연구한다.
 
(1) Biochips for Enzyme screening and Diagnosis
펩타이드 칩을 이용한 protease, kinase, phosphatase screening 시스템 개발
Lab on a chip 과 바이오 칩 연구
단백질, 핵산 및 탄수화물 칩의 개발 연구
RNA aptamer를 이용한 molecular switch의 구현
Biochip에서 분석이 용이한 검출시스템의 개발

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