Encoded Library Technology
- 암호화 라이브러리 기술(encoded library technology)은 표적 단백질에 결합하는 리간드를 매우 빠르고 효율적으로 발굴함으로써, 신약후보물질을 빠르게 확보할 수 있게 해주는 핵심적인 신약개발 기술입니다.
- 대표적인 암호화 라이브러리 기술로서, DNA-암호화 라이브러리 기술(DNA-encoded library)이 있습니다. 이 기술에서는 라이브러리 화합물과, 각 화합물에 대한 구조적인 정보를 암호화(encoding)하고 있는 암호화 물질(DNA)이 연결되어 있는 형태로 라이브러리 분자가 존재합니다. 즉, 암호화 물질은 바코드(barcode)와 같은 역할을 하여, 이 바코드가 의미하는 화합물이 어떤 구조인지를 알 수 있게 해줍니다. 스크리닝 이후, 암호화 물질의 서열을 차세대 염기서열 분석법(next-generation sequencing)을 통해 분석하여, 해당 암호화 물질이 암호화하고 있는 화합물의 구조(스크리닝 이후 단백질에 결합한 화합물)을 밝혀낼 수 있습니다.
- 기존 신약개발에 많이 사용되어 온 고효율 스크리닝(high-throughput screening) 방법과 달리, 이와 같은 암호화 라이브러리 기술을 활용하면, 수십억 개 이상의 다양한 구조의 화합물을 빠르게 선별함으로써 단기간에 최적의 신약후보물질을 매우 빠르게 도출할 수 있습니다.
본 연구실은 독자저인 유전자 암호화 라이브러리의 합성, 초고효율 스크리닝 기술 및 데이터 분석을 통한 신약후보물질 발굴 등, 암호화 라이브러리 기술을 종합적으로 보유하고 있습니다. 본 연구실은 이러한 암호화 라이브러리 기술을 주제로 대형 정부과제를 진행하고 있으며, 정부출연연구소(한국화학연구원 및 한국생명공학연구원), 대학, 제약회사 등과의 협업을 진행하고 있습니다.
- 이와 같은 기술력을 바탕으로, 궁극적으로 차세대 신약개발 기반 기술을 확보하는 것을 목표로 하고 있습니다.

Targeted Protein Degradation (TPD)
- 표적 단백질 분해 (TPD) 기술은 세포 내에서 불필요한 단백질의 분해를 담당하는 ubiquitin-proteasome system (UPS)을 활용하여 질병을 유발하는 표적 단백질을 분해함으로써, 질병을 치료하는 새로운 개념의 신약개발 기술입니다.
- 대표적인 TPD 기술로서 PROTAC (Proteolysis-Targeting Chimera)이 있습니다. PROTAC은 표적단백질에 결합하는 small-molecule과 E3 ligase에 결합하는 ligand가 연결된 bifunctional한 구조를 가지고 있습니다. 따라서, 이 물질은 표적단백질과 E3 ligase에 동시에 결합함으로써 두 단백질 간의 close proximity를 유발하여, 최종적으로 표적단백질의 ubiquitination 및 proteasomal degradation을 유도하게 됩니다.
- 이러한 TPD는 기존 약물과 달리 catalytic하게 질병-유발 단백질을 분해함으로써, 낮은 약물 농도에서도 매우 효과적으로 치료 효과를 나타낼 수 있습니다.
- 본 연구실은 최근 ‘표적단백질 분해 융합물질 개발’ 이라는 주제로 대형 정부과제를 수주하였으며, 연세대학교 및 고려대학교 연구팀과 함께 신개념 TPD 플랫폼 개발을 선도하고 있습니다.
- 더 나아가, 이러한 혁신적인 신약개발 플랫폼을 통해 암이나 비만 등 다양한 난치성 질환에 대한 치료제를 개발하고 있습니다.