GPCR Lab., College of Medicine, Korea University
  1. G protein-coupled receptors
본 연구실은 G 단백질 연결 수용체 (GPCR)와 이들의 리간드와의 분자적 상호작용에 관하여 연구한다. GPCR은 호르몬, 신경전달물질 및 신경펩타이드의 주요 표적 단백질로 인체의 생식기능, 성장, 물질대사, 항상성유지, 식욕, 수면, 심리 등 대부분의 인간 활동에 관련된다. G 단백질연결 수용체 (GPCR)은 성공확률이 매우 높은 약물 개발의 표적이다. 지금까지 개발된 약물의 60% 이상이 GPCR을 표적으로 하며 약 30조 달러의 매출을 올리고 있다. 유전체 사업의 완료되면서 그 리간드와 기능이 밝혀지지 않은 GPCR (고아 GPCR)이 대량 발굴되었고, 새로운 약물 개발사업에서 GPCR의 역할은 더욱 증대하였다. 특히 고아 GPCR은 새로운 약물의 표적으로서의 가능성이 매우 높다. 또한 고아 GPCR의 75%가 뇌에서 발현된 다는 사실은 GPCR이 뇌질환을 표적으로 한 약물개발에서도 중요함을 의미한다. 본 연구진은 고아 GPCR 및 신경전달 GPCR의 새로운 리간드를 탐색하고 그 작용제 및 저해제를 개발하고자 한다.

G Protein Coupled Receptors (GPCRs) are the main target of hormones, neuropeptides, and neuromodulators that are involved in human physiological activities including reproduction, growth, metabolism, homeostasis, appetite, sleeping, psychology and so on. GPCRs have proven to be a highly amenable target class to successful therapeutic intervention. More than 60% of the drugs on the market today target to GPCRs, with sales of more than $30 billion. The completion of the genome project is a driving force for the growing role of GPCRs in drug discovery. Currently, it is found that around 1000 human genes encode GPCRs. Thus, the superfamily of GPCRs is the largest and most diverse group of membrane-spanning proteins. In addition to ~ 200 genes encoding established non-sensory GPCRs, further 175 genes are predicted to encode receptors for which the natural endogenous ligands remain to be identified. These have been designated as 'orphan' GPCR. To date, a reverse pharmacology strategy has led to the identification of >50 ligand-receptor paring, with many ligands turning out to be neuropeptides. Many established receptor systems have been successfully exploited by the pharmaceutical industry to become the target for 40-50% of the current available drugs. Therefore, studies on neuropeptides and their receptors can be applied for the development of innovative therapeutical strategies that will undoubtedly contribute to the improvement of human health and welfare.

  2. Ligand screening for oGPCRs


1) 60종의 고아 GPCR 클로닝

1) Cloning of 60 oGPCRs

2) GPCR 및 표지유전자를 아데노바이러스 시스템에 도입을 통한 새로운 cell-based assay 시스템을 구축
2) Establishment of a novel adenovirus-assisted cell-based assay system

3) 펩타이드 라이브러리, 화학물 라이브러리, 다양한 조직을 이용한 리간드 스크리닝
3) Obtaining GPCR-targeted chemical and peptide libraries

4) GPCR과 리간드의 분자적 상호작용 및 길항제 개발
4) Development of agonists and antagonist based on molecular interaction of GPCR with its ligand

  3. Molecular interaction of GnRH and its receptor


1) 재조합 수용체를 이용한 리간드-수용체 결합력 및 세포내 신호전달 기전 규명
1) Identification of the motifs directing ligand selectivity and signal transduction

2) GnRH 아날로그 개발 및 이를 이용한 전립선 암세포 치료
2) The development of GnRH analogs for the treatment of prostate cancers

3) 인간에 존재하는 신규 GnRH 수용체 규명
3) Identification of novel GnRH receptors in human

  4. Vasopressin/oxytocin receptor family


1) mesotocin (포유류의 oxytocin), vasotocin (포유류의 vasopressin) 수용체 클로닝
1) Cloning of receptors for mesotocin (oxytocin in non-mammals), vasotocin (vasopressin in non-mammals)

2) 재조합 수용체를 이용한 리간드 결합 부위 및 신호전달 결정 부위 탐색
2) Production of recombinant receptors to identify the motifs responsible for ligand selectivity and signal transduction

  5. Neurotensin receptors

1) 양서류에서 세 종류의 Neurotensin 수용체 클로닝
1) Cloning and characterization of amphibian neurotensin receptors

2) 수용체 활성에 중요한 부위 탐색
2) Identification of the motif for receptor activation

3) Calcium 신호전달 체계 규명

3) Calcium signaling pathway associated with each neurotensin receptors