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아주대 김은하 교수팀, 세포 고정밀 표지가능한 생물직교화학기술 개발

아주뉴스 (2025/06/30) 김은하 교수팀, 세포 고정밀 표지가능한 생물직교화학기술 개발 아주대 김은하 교수 공동 연구팀이 새롭고 정교한 테트라진 화학 기술을 설계·개발하는 데 성공했다. 이에 앞으로 생명 현상의 모니터링과 혁신 신약 개발의 원천기술로 활용될 수 있을 전망이다. 김은하 교수(첨단바이오융합대학·대학원 분자과학기술학과, 사진)는 강원대 박종민 교수(화학과)·한국과학기술연구원(KIST) 이상희 박사 연구팀과 함께 생명체 내 단백질 및 세포 소기관을 고정밀도로 표지할 수 있는 차세대 생물직교화학(bioorthogonal click chemistry) 기술을 개발했다. 해당 연구는 ‘살아있는 세포에서 고도로 선택적인 테트라진 결찰을 위한 프로테옴-테트라진 반응성에 대한 조사(Investigation of Proteome-Tetrazine Reactivity for a Highly Selective Tetrazine Ligation in Live Cells)’라는 제목으로 화학 분야 학술지 <ACS Central Science> 6월호 표지논문으로 선정됐다. ‘생물직교화학’은 생물학적 환경 내에서도 생체 반응을 방해하지 않고 선별적이고 빠르게 반응이 일어나는 클릭화학 반응으로, 광범위한 생명과학 연구에 활용되어 왔다. 특히 테트라진(Tetrazine) 화학은 트랜스사이클로옥틴(trans-cyclooctene, TCO)과의 반응을 통해 가장 빠른 속도를 보이는 생물직교화학으로 세포 생리 연구와 신약 개발에서 핵심 기술로 사용되고 있다. 연구팀은 이번 연구를 통해 테트라진 화학이 세포 내 단백질과는 반응하지 않는다는 기존의 통념을 뒤집고, 특정 조건 하에서 테트라진이 원하지 않는 단백질 반응을 유발할 수 있다는 사실을 규명했다. 이를 바탕으로 공동 연구팀은 기존 반응의 비선택성을 극복한 새로운 정교한 테트라진 화학 기술을 설계·개발했고, 이를 기반으로 세포 내 다양한 단백질 및 소기관의 정밀 관찰 및 표지, 동물 모델에서의 세포 염색까지 가능함을 입증해냈다. 이번 성과는 생명체 내에서 원하는 분자 간의 반응만을 선택적으로 유도할 수 있는 고정밀 생화학 반응 플랫폼의 실현 가능성을 보여준 사례다. 앞으로 후속 연구를 통해 정확하고 심층적인 생명현상 분석, 항체-약물 접합체(ADC) 및 정밀 의료용 이미징 기술 등으로의 활용이 기대된다. 김은하 교수는 “이번에 밝혀낸 테트라진의 생체분자와의 반응성은 생명현상의 모니터링 뿐만 아니라 항체-약물접합체와 같은 혁신신약 개발의 원천기술로도 활용할 수 있다는 데에 큰 의의가 있다”라고 설명했다. 이번 연구는 ▲한국연구재단의 중견연구사업, G-램프(LAMP)사업, 4단계 BK21 사업▲삼성전자 미래기술육성사업 ▲경기도 지역협력연구센터사업 ▲KUCRF-보스턴코리아 공동연구개발사업 ▲한국과학기술연구원(KIST) 기관고유사업의 지원을 받아 수행됐다.
2025 아주인사이트

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아주대 대표 콘텐츠 '아주인사이트'에 게재된 첨단바이오융합대학의 이야기

2025 아주인사이트 봄여름호 아주대학교 첨단바이오융합대학이 2025년에도 연구와 교육 양면에서 눈부신 성과를 이어가고 있다. 이번 아주인사이트 봄여름호에서는 대학의 우수 교수진, 신임 교원, 그리고 다양한 발전 소식을 한눈에 소개 한다. 연구우수교수상, 김욱 교수 수상(아주인사이트 18p) 첨단바이오융합대학 김욱 교수가 올해 연구우수교수로 선정되어 시상받았다. 아주대는 매년 교육 발전에 헌신한 교수들을 대상으로 '교육우수교수'를 선정, 시상하고 있다. 수상자는 교육 발전 기여도, 교육 방법의 혁신성, 교육에 대한 열정 등을 기준으로 엄정한 심사를 거쳐 선정되며, 김욱 교수는 탁월한 연구 역량과 교육 열정으로 동료 교수들의 귀감이 되고 있다. 수상자에게는 상금과 함께 교수학습개발센터를 통한 노하우 공유의 기회가 제공된다. 2025년 신임교원, 김지혜 교수 인터뷰(아주인사이트 38p) 2025년 1학기, 첨단바이오융합대학에는 김지혜 신임 교원이 새롭게 합류했다. 김지혜 교수는 학생들과의 소통과 혁신적인 연구를 강조하며, 아주대학교에서의 새로운 시작에 대한 기대감을 밝혔다. 신임 교수진의 합류는 대학의 교육 및 연구 역량 강화에 큰 힘이 되고 있다. 첨단바이오융합대학, 성장의 발판 마련(아주인사이트 47p, 53p, 55p) 올해 첨단바이오융합대학은 교육부의 순증 승인을 받아 학생 정원이 확대되었으며, 연세대학교와의 교류도 본격적으로 시작했다. 또한 신입생 학부모 방문의 날 행사를 성공적으로 개최, 대학과 학부모 간 소통의 장을 마련했다. 이로써 첨단바이오융합대학은 교육, 연구, 교류의 삼박자를 고루 갖춘 명실상부한 미래형 대학으로 자리매김하고 있다. 아주대학교 첨단바이오융합대학은 앞으로도 혁신과 성장의 길을 힘차게 걸어갈 예정이다.
응원

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✨기말고사 응원 이벤트✨

6월 12일 목요일, 성호관 338호에서 첨단바이오융합대학 교수님들과 교학팀이 준비한 '기말고사 응원 이벤트'가 진행되었습니다! 이날 행사에서는 기말고사를 앞둔 학생들을 위해 직접 응원의 메시지를 전하며, 학생 한 명 한 명의 이름이 새겨진 특별한 볼펜을 선물로 증정했습니다🎁 참여한 학생들은 잠시나마 시험 스트레스를 잊고, 교수님들과 교학팀의 따뜻한 격려를 받으며 힘을 얻는 시간을 가졌습니다. 특별한 볼펜을 받으며 "이 마음, 안 받고 지나갈 수 없겠죠?" 라는 문구처럼, 학생 모두가 응원의 마음을 가득 안고 돌아갔습니다💙 힘든 시험기간, 교수님들과 교학팀의 진심 어린 응원이 큰 힘이 되었던 소중한 시간이었습니다! 잠깐 들러 응원도 받고, 나만의 볼펜도 챙겨가는 즐거운 행사였습니다✨