시스템 생물학 기반 신규 항생물질 발굴 연구실에서는 미생물 내에 존재하는 미발현 생합성 유전자 클러스터를 대량으로 활성화하여, 질량분석기대사체 분석 및 분자 네트워킹(molecular networking) 시스템을 활용하여 이로부터 신규 대사체를 선발하고 이를 신약개발에 응용하는 것으로 최종목표로 합니다.

• 전통적인 천연물기반 신약개발에서는 여러 추출물을 대상으로 타겟 질환에 따라 활성을 스크리닝하고 이로부터 활성 물질을 찾아내는 활성추적법(bioactivity-guided fractionation)이 사용되었음. 본 연구에서는 전통적인 방법에 의해 추적 불가능한 미발현 생합성 유전자 클러스터의 대사산물인 미발현(cryptic) 대사체를 발굴하고 이를 신약개발에 응용한다는 데에 있어서 독창성을 가집니다.
• 현재 미발현(cryptic) 대사체를 발굴하는 노력은 유전체 레벨에서 미발현 생합성 유전자 클러스터를 탐색하는 바이오인포메틱스 연구가 주를 이루고 있으며 이들을 신약개발에 응용하기 위해서 미발현 유전자 클러스터를 활성화하여 대사산물의 생산을 유도할 수 있는 기술의 개발이 시급한 실정입니다.
• 본 연구팀은 이 문제를 해결하기 위하여 시스템 생물학과 분자 네트워킹(molecular networking) 기법을 접목 한다는 데에 있어서 창의성이 있으며, 본 연구가 성공적으로 이루어질 경우 미발현(cryptic) 생합성 유전자 클러스터를 대량으로 활성화하여 cryptic 대사체를 신약개발에 응용할 수 있는 기반을 마련한다는 데에 있어서 의미가 크다고 할 수 있습니다.

시스템 생물학은 여러 학문분야가 융합된 학문으로서 각기 다른 배경을 가지고 있는 연구자 간의 공동연구가 필수적으로 요구되어진다고 할 수 있습니다. 유전체학, 대사체학, 화학 생물학 및 천연물화학등 다양한 배경을 가지고 있는 연구자간의 역할 분담을 통한 공동연구는 미생물로부터 cryptic 대사체를 발굴하기 위한 시스템 생물학적 접근방식을 가능하게 할 것으로 판단됩니다.

미생물로부터 시스템 생물학 연구방법을 활용하여 신약으로서의 잠재성을 가진 대사체를 발굴하기 위하여, 이에 도달하기 위해서는 전 과정의 큰 그림을 그릴 수 있는 미생물 생리활성물질 전문가, 시스템 생물학적 접근에 필요한 대사체학 전문가, 유전체학 및 전사체학 전문가 그리고 발굴한 cryptic 대사체로 부터 활성물질을 선별하기 위해 필요한 미생물학 전문가 간의 긴밀한 공동연구를 통하여, 신약 후보 물질을 창출하고자 합니다.