- 연구실단백질생화학 연구실
- 전공막단백질, 광생물학
- 사무실 R1203
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- 홈페이지http://www.photoreceptor.co.kr/
학력 및 경력
1985-1989 서강대학교 생명과학과, 이학사
1989-1991 한국과학기술원 생명공학과 (KAIST), 이학석사
1991-1994 유한화학공업주식회사 연구원
1995-1999 U of Texas - Houston Medical School, Dept. of Microbiology and Molecular Genetics,
이학박사(Ph.D.)
1999-2004 Center for Membrane Biology, U of Texas Health Science Center at Houston, Research Fellow
2004-2008 서강대학교 생명과학과 조교수
2008-2015 서강대학교 생명과학과 부교수
2015-현재 서강대학교 생명과학과 교수
2008-현재 한국미생물학회 정회원, 평의원
2008-현재 한국미생물-생명공학회 정회원, 평의원
2015-현재 한국광과학회 부회장
2016-현재 Asia & Oceania Conference for Photobiology, 조직위원
개설강의
· 생명과환경(중핵)
· 일반생물학I (전공예비)
· 구조생물학(학부/대학원)
· 생물리학(학부/대학원)
· 분자광생물학(대학원)
· 구조유전체학 및 단백질체학(대학원-바이오융합)
· 광생물리학(대학원-바이오융합)
· 단백질역학,기능,설계(대학원-바이오융합)
연구분야
어떻게 생명체가 빛을 감지하는가 ?
- 연구주제 : 광수용체(로돕신)의 광인지 및 광에너지 전환 기작의 규명
- 연구재료 : 각 생명체에 존재하는 광수용체의 기능 및 생화학, 생물리학적 성질 연구
1. 고세균 (Archaea: Halobacterium, Natronomonas)
2. 박테리아 (Anabaena, Gloeobacter, Proteobacteria)
3. 진핵생물 (1) Algae : Chlamydomonas, Acetabularia, Guillardia, Pyrocyctis
(2) Fungi : Neurospora, Leptosphaeria
(3) Human : Melanopsin
<연구내용>
1. 세포내의 기능을 연구하기 위한 Knock-out 및 RNA interference
2. 막단백질의 대량발현, 분리 정제
3. 신호전달 단백질의 상호작용연구 (phosphorylation, gel shift assay등)
4. 광화학적분석 (spectrophotometer)
5 생물리학적분석 (Laser Flash photolysis, FTIR, Raman, solid-state NMR 공동연구)
6. 광변환 기작을 이용한 광바이오센서 제작
<연구배경>
로돕신 연구분야는 녹색광 수용체인 로돕신에 의한 광감지 조절 현상이 20세기 초에 발견된 이후로 고세균 (Archaea)의 광주성 규명을 위한 순수 학문연구로서 연구되어 왔고, 21세기 들어 proteorhodopsin의 발견으로 해양미생물의 태양에너지 이용 및 환경 적응성을 위한 실용적 응용을 목표로 다양한 연구들이 활발히 이루어져 왔다. 최근 극지에서의 광에너지 전환측면에서 연구가 시작되었으며, 이 연구분야의 연구성과물이 Nature, Science, PNAS, PLoS Biology 등 유수한 저널에 게재되고 있고, 에너지 전환기작의 이해에서 출발한 광감지 센서 등을 제작하는 공학분야에까지 응용이 되고 있다.
응용 연구로는 광수용체 (로돕신) 및 ATP생산 효소를 리포좀에 넣어 안정화 시킨 시스템으로, 빛에너지를 생명체가 사용하는 ATP (화학 에너지)로 변환하는 시스템을 개발하였으며, 빛을 이용하여 ATP를 안정하게 지속적으로 공급할 수 있어 각종 효소반응을 연속적으로 진행시킬 수 있고, 생체 내에 ATP 비율을 인위적으로 조절 가능하게 하여 이를 응용하고자 함.
연구업적
Munro R, Vlugt JE, Ward M, Kim SY, Lee KA, Jung KH, Ladizhansky V, Brown LS. 2019. Feb. 04. Biosynthetic Production of Fully Carbon-13 Labeled Retinal in E. coli for Structural and Functional Studies of Rhodopsins. J. Biomol. NMR. (IF:2.534) 73(1-2):49-58.
Marín MDC, Agathangelou D, Orozco-Gonzalez Y, Valentini A, Kato Y, Abe-Yoshizumi, Kandori H, Choi AR, Jung KH, Haacke S, Olivucci M. 2019. Jan. 09. Fluorescence Enhancement of a Microbial Rhodopsin via Electronic Reprogramming. J. AM. CHEM. SOC. (IF:14.357) 141(1):262-271. (2018 Dec. 11 Epub)
Tsogbadrakh O, Choi AR, Jung KH. 2018. Nov. 22. Expression of Anabaena sensory rhodopsin is influenced by different codons of seven residues at the N-terminal region.