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허원도 그룹리더는 광유전학 기술을 활용하여 Fas 수용체 및 항체 유사체의 활성을 정밀하게 조절하는 연구를 수행하고 있습니다. 특히 광유도 이합체 형성 단백질을 결합한 융합단백질 개발을 통해 인지 및 기억능 향상, 뇌 신경신생 촉진 등 뇌 기능 개선에 기여하고자 합니다. 또한, 초저온전자현미경(Cryo-EM) 및 초저온전자단층촬영(Cryo-ET) 기술을 이용하여 생체분자와 세포 소기관의 구조와 기능을 원자 수준에서 탐구하며, 세포 간 직접적인 의사소통을 담당하는 간극연접의 원리 규명에 집중하고 있습니다. 이는 정상적인 뇌 기능, 심근 세포의 동시 수축, 인슐린 분비 등 주요 생물학적 과정에 대한 이해를 심화시키는 데 중요한 역할을 합니다. 막단백질 및 단백질-RNA 복합체의 고해상도 구조 분석, 생체 내 세포 소기관 구조 연구와 더불어 단층촬영 시료 제작 기술 개발 및 관련 분야 전문가 양성에도 힘쓰며 국내 구조생물학 분야의 발전을 선도하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 허원도 |
| 직책 | 그룹리더 |
| 이메일 | wondo@kaist.ac.kr |
| 재직 상태 | 퇴직 |
| 부서 학과 | 인지 및 사회성 연구단 |
| 사무실 번호 | 0423502642 |
| 연구실 | IBS 인지 및 사회성 연구단 |
| 연구실 홈페이지 | - |
| 홈페이지 | - |
| 소속 | 기초과학연구원 |
| 회사명 | IBS 인지 및 사회성 연구단 |
| 재직기간 | 2013.01.01 ~ |
| 담당업무 | 그룹리더 및 초빙연구위원으로서 생체분자와 세포소기관의 구조와 기능을 탐구하는 연구단을 이끌고 있음. 특히 초저온전자현미경 및 단층촬영 기술을 활용하여 세포 간 의사소통 메커니즘을 원자 수준에서 규명, 뇌기능, 심장 기능, 인슐린 분비 등 주요 생물학적 과정 이해를 심화하고 관련 질병 치료 연구에 기여. |
| 회사명 | KAIST 생명과학과 |
| 재직기간 | 2008.01.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | 조교수, 부교수, 교수로 재직하며 생명과학 분야 인재 양성 및 광유전학, 초저온전자현미경 기반 구조생물학 연구를 선도하여 바이오 분야 핵심 기술 발전에 기여. |
| 회사명 | Stanford University |
| 재직기간 | 2006.01.01 ~ 2008.12.31 |
| 담당업무 | Senior Research Scientist로서 화학 및 시스템 생물학 분야에서 선도적인 연구를 수행하며 생체 시스템 이해에 기여. |
| 회사명 | Stanford University |
| 재직기간 | 2003.01.01 ~ 2008.12.31 |
| 담당업무 | Co-Investigator로서 다양한 연구 프로젝트에 참여하여 핵심적인 연구 성과 도출에 기여. |
| 회사명 | Stanford University |
| 재직기간 | 2000.01.01 ~ 2006.12.31 |
| 담당업무 | Postdoctoral Fellow, Research Associate, Senior Research Scientist로서 분자 약리학 분야에서 광범위한 연구를 수행하며 신약 개발 기초 연구에 기여. |
| 회사명 | Duke University, Dept. of Cell Biology |
| 재직기간 | 1999.01.01 ~ 2000.12.31 |
| 담당업무 | Postdoctoral Fellow로서 세포 생물학 분야 연구를 통해 학문적 기반을 강화. |
| 연구 1 | 광유전학 기반 뇌 기능 조절 및 바이오 응용 |
| 내용 | 본 연구실은 광유전학 기술을 활용하여 생체 분자의 활성을 정밀하게 조절하고 뇌 기능을 개선하는 연구를 선도하고 있습니다. 특히 빛을 이용해 특정 단백질의 활성을 제어하는 광유도 이합체 형성 단백질을 결합한 융합 단백질을 개발하여, Fas 수용체 및 항체 유사체의 활성을 조절하고 있습니다. 이러한 기술은 인지 및 기억능 향상, 뇌 신경신생 촉진 등 뇌 기능 개선에 직접적으로 기여하며, 알츠하이머나 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌 질환 치료를 위한 새로운 패러다임을 제시합니다. 연구실의 독자적인 광유전학 기술은 기존 약물 치료의 한계를 극복하고, 시공간적으로 정밀한 제어를 통해 부작용을 최소화하며 치료 효율을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 또한 가역적으로 활성화 가능한 항체 유사체 개발을 통해 특정 생체 신호 전달 과정을 미세하게 제어하는 등 다양한 바이오 분야에서의 응용 가능성을 탐색하고 있습니다. 이 기술은 향후 신약 개발 및 정밀 치료 분야에 혁신적인 발전을 가져올 것으로 기대됩니다. |
| 연구 2 | 초저온 전자현미경 활용 생체분자 및 세포 구조생물학 |
| 내용 | 본 연구실은 초저온 전자현미경(Cryo-EM) 및 초저온 전자단층촬영(Cryo-ET) 기술을 활용하여 생체 분자와 세포 소기관의 구조와 기능을 원자 수준에서 탐구하는 구조생물학 연구를 수행합니다. 이를 통해 막단백질, 단백질-RNA 복합체 등 주요 생체 분자의 고해상도 3D 구조를 규명하고, 이들의 작동 메커니즘을 밝혀내고 있습니다. 특히, 세포 간 직접적인 의사소통을 담당하는 간극연접을 비롯하여 세포막 미세영역, 비막성 세포소기관 등 생체 내 구조를 실시간에 가깝게 관찰하며, 생물학적 과정에 대한 근본적인 이해를 심화하고 있습니다. 연구실은 또한 단층촬영 해상도를 높이기 위한 시료 제작 기술 개발에 주력하여 최첨단 분석 기술의 적용 범위를 확장하고 있으며, 국내 구조생물학 분야의 발전을 선도하고 있습니다. 이러한 연구는 신약 개발의 핵심 타겟 발굴과 질병 메커니즘 이해에 필수적인 기반 지식을 제공하며, 정밀 의료 분야의 발전에 기여합니다. |
| 연구 3 | 세포 간 통신 및 뇌 기능 조절 메커니즘 연구 |
| 내용 | 본 연구실은 세포 간의 정교한 의사소통 메커니즘과 이와 관련된 뇌 기능 조절 원리를 깊이 있게 연구하고 있습니다. 특히 세포 간 직접적인 물질 교환 및 신호 전달 통로인 간극연접(Gap Junction)의 구조적, 기능적 특성을 원자 수준에서 규명함으로써, 이들이 정상적인 뇌 기능, 심근 세포의 동시 수축, 인슐린 분비와 같은 핵심 생물학적 과정에서 수행하는 역할을 이해하는 데 집중합니다. 이러한 연구는 간극연접의 이상이 초래하는 다양한 질병, 예를 들어 신경 퇴행성 질환, 심장 부정맥, 당뇨병 등의 발생 원인을 밝히고 새로운 치료 전략을 모색하는 데 중요한 통찰력을 제공합니다. 연구실은 광유전학 및 초저온 전자현미경 기술을 통합적으로 활용하여 복잡한 세포 네트워크 내에서의 상호작용을 다각도로 분석하며, 이를 통해 뇌 신경망의 형성, 학습 및 기억 과정, 인지 기능 조절 등 고등 생명 현상의 기저 메커니즘을 규명하고자 합니다. 궁극적으로 이 연구는 뇌 질환의 진단 및 치료법 개발에 기여하며, 건강한 삶을 위한 생체 조절 기술 혁신을 목표로 합니다. |
| 활동 내용 | [공동 연구] - IBS 인지 및 사회성 연구단과 광유전학 공동연구 진행 |
| 학력 사항 | 박사 경상대학교 생화학과 (1999) 석사 경상대학교 생화학과 (1996) 학사 경상대학교 농화학과 (1994) |
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