서강대학교 생명과학과 분자미생물학 연구실 > 분자미생물학 연구실 소개 > Introduction
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분자미생물학 연구실 소개

    미생물은 육안으로는 볼 수 없는 크기의 미세한 생명체로서, 약 36억년 전 최초의 생명체로 지구상에 등장한 이후 자신의 적응 및 진화 과정을 통해 현재와 같은 지구환경을 만들고 다양한 생물상을 제공한 Biosphere의 주역이라 할 수 있다. 미생물학 연구는 세균, 고세균, 바이러스, 균류, 원생생물 등에 대한 특성을 이해함으로서 다양한 미생물이 가지고 있는 무한한 잠재적 기능을 창출하여 응용할 수 있는 분야로 부각되고 있다. 특히, 분자미생물학은 다양한 미생물군이 어떻게 주변 환경 및 생물에 대해 정확히 인식하여 적절히 대응을 하는지, 그리고 이를 통하여 어떻게 Central Dogma를 운영, 유지하는지에 대한 보편적인 학설을 유추하고자 하는 학문분야이다. 따라서 이는 생명현상을 밝히는 기초학문이자 미래에 가치있는 미생물 자원 확보를 위한 응용학문이라 할 수 있다.
 
    본 "분자미생물학 및 생물막 연구실"은 모델 세균인 비브리오균 (Vibrio vulnificus)을 대상으로 병원성 제어를 위한 독력인자의 발현/기능 조절기작 및 미생물 생물막의 형성/전이 조절기작에 관해 연구를 진행 중이다. 이를 위하여, 유전자 재조합 균주를 제작하고 미생물 독력인자와 군집형성인자를 동정/특성화하여 미생물간의 신호전달을 통한 상호작용 및 미생물과 숙주 (인간 포함) 간의 상호작용을 규명한다. 더 나아가 고부가가치를 창출할 수 있는 병원성미생물 제어인자 및 바이오에너지 관련 인자를 확보하여 이를 활용할 플랫트폼 구축 연구를 수행하고 있다. 
 
- 패혈증비브리오균 생물막 형성: 해양모델세균인 비브리오균의 생물막형성 조절 기전 및 체계를 '부착(Adherence)-성숙(Maturation)-전이(Dispersal)' 단계별로 규명하며, 단계별 조절체계의 교란을 통한 항생물막 기법을 개발함.
- 패혈증비브리오균 독력인자의 발현 조절: 패혈증비브리오균이 다양한 전사조절자 (예, Fur [iron-complex vs. apo-form], Quorum-sensing regulators, Sigma S, Sigma N, cAMP-CRP complex 등)의 직렬 또는 병렬적인 조합적 운용을 통하여 주요 독력인자의 발현을 선택적/차별적으로 조절하는 포괄적 조절체계를 규명함.  
- 패혈증비브리오균 제어 기반기술: 식품생산지로부터 소비자에게 이르는 주요단계 [즉, reservoir(해양)/ vector(식품)/ host(인간) 환경]에서 특이적으로 발현 조절되는 모델 식중독세균의 신규 위해인자를 대상으로; (1) 위해인자의 발현프로파일링을 통한 탐지기법을 확립하고; (2) 위해인자의 자연/식품/숙주환경에서 생존과 독력인자로서의 특성 및 기능을 평가하고; (3) 각 위해인자의 발현특성 및 전사조절 네트워크를 작동시키는 Global Regulatory Circuit를 규명하여; (4) 위해인자 합성 및 활성의 최소 조건을 확립하고; (5) 전사조절자 네트워크의 활성을 억제하는 저해물질을 발굴을 통하여 위해인자 제어 기반기술을 확립함.
 
연구 프로젝트
 
(수행중)
- 유전체미래원천기술개발사업. 2015. 9 - 2019. 8
  인체 장내 공생미생물 다중상호작용 유전체 분석 및 활용기술 (한국연구재단)
- 식중독균 유전체 연구사업. 2015. 1 - 2018. 11
  식중독균 위해인자들의 특성규명 연구 (식품의약품안전처)
- 생체소재 기반 광에너지 전환 융합연구 - 미래유망융합기술 파이오니어사업. 2013. 9 - 2019. 2
  광합성 생체소재 활용 플랫폼 구축 (미래창조과학부) 

(완료)
- 기초연구지원사업 - 특정기초. 1997 - 1999.
    패혈증비브리오균 분리주들의 분자생물학적인 typing 및 생리적인 특성 비교 (한국과학재단)
- 기초연구지원사업 - 특정기초. 2001 - 2003.
    병원성 비브리오균의 균체밀도 인식 메커니즘 규명과 관련 유전자군 발현 연구 (한국과학재단)
- 기초연구지원사업 - 특정기초. 2004 - 2007. 
    식중독균 패혈증비브리오균의 독성 생성 및 조절 기전 규명 (한국과학재단)
- 중견연구자지원사업 - 핵심연구. 2006 - 2011. 
    다양한 정족수인식 조절경로의 조합에 의한 exoprotease 코딩 유전자군 발현의 차별화 (한국과학재단)
- 일반연구자지원사업 - 기본연구. 2009 - 2012. 
    패혈증비브리오균 부착단백질의 발현 조절기작 및 숙주 상호작용 기능의 규명 (한국과학재단)
- 미생물유전체활용기술개발사업. 2002 - 2005. 
    숙주조건하의 생존관련 세균 유전자군의 동정 및 특성 - Sigma S 체계 중심으로. (미생물유전체 프론티어 사업단)
- 미생물유전체활용기술개발사업. 2005 - 2008. 
    Fur 신호전달체계 관련 기능 유전체의 분석 (미생물유전체 프론티어 사업단)
- 해양과학기술연구개발과제. 2004 - 2007.
    해양 생물막 생성 기작 규명 (해양․극한 생물 분자유전체 연구단)
- 해양과학기술연구개발과제. 2007 - 2009.
    해양생물막 제어 기작 규명 및 그 응용성 연구 (해양․극한 생물 분자유전체 연구단)
- 국토해양기술연구개발사업. 2010. - 2013  
    생물막형성의 단계별 조절체계 규명 및 항생물막 기법 개발 (해양·극한생물분자유전체연구단)
- 중견연구자지원사업 - 도약연구: 전략. 2009. 09. 01. - 2014. 08. 31. 
    식품안전성 향상을 위한 식중독균의 위해인자 검출, 추적, 평가 및 제어 기반기술 개발  (교육과학기술부) 
 
수상실적

정성국 (외대): 최우수 포스터논문상 (1997-한국생물과학협회) 1998. 4
박경제 (외대): 우수 포스터논문상 (1998-한국미생물학회) 1999. 4
조요나 (외대): 최우수 논문구두발표상 (한국미생물`생명공학회) 2002. 10
이현정 (외대): 최우수 논문구두발표상 (한국미생물`생명공학회) 2003. 12
김한석 (외대): Travel Award (American Society for Microbiology) 2005. 5
이현정 (외대): 최우수 포스터논문상 (한국미생물학회) 2009. 5
김정아: 우수 논문구두발표상 (한국미생물`생명공학회) 2010. 6
이미애: 최우수 포스터논문상 (한국미생물학회) 2012. 5
이경조: 우수 논문구두발표상 (한국미생물학회) 2013. 5
김정아: 우수 포스터논문상 (한국미생물학회) 2013. 5
박하나: 우수 학생구두발표상 (한국미생물`생명공학회) 2014. 6
이경조: 우수 포스터발표상 (한국미생물`생명공학회) 2014. 6 
정유철: 우수 학생구두발표상 (한국미생물`생명공학회) 2015. 6
유지홍: 우수 포스터발표상 (한국미생물`생명공학회) 2015. 6
이경조: 새별여성과학자상 대상 (여성생명과학기술포럼) 2015. 10
정유철: 최우수 학생구두발표상 (한국미생물`생명공학회) 2017. 6   
 
연구업적

I. 논문

- Jeong, H. S., K. C. Jeong, H. K. Choi, K.-J. Park, K.-H. Lee, J. H. Rhee, and S. H. Choi. 2001. Differential expression of Vibrio vulnificus elastase gene in a growth phase-dependent manner by two different types of promoters. Journal of Biological Chemistry. 276:13875-13880.
Lee, H.-J., K.-J. Park, A. Y. Lee, S. G. Park, B. C. Park, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2003. Regulation of fur expression by RpoS and Fur in Vibrio vulnificus. Journal of Bacteriology. 185(19):5891-5896.
- Jeong, H. S., M. H. Lee, K.-H. Lee, S.-J. Park, and S. H. Choi. 2003. SmcR and cyclic AMP receptor protein coactivate the Vibrio vulnificus vvpE encoding elastase through RpoS-dependent promoter in synergistic manner. Journal of Biological Chemistry. 278:45072-45081.
Park, K.-J., M.-J. Kang, S. H. Kim, H.-J. Lee, J.-K. Lim, S. H. Choi, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2004. Isolation and characterization of rpoS in a pathogenic bacterium, Vibrio vulnificus: Role of σS in survival of exponential-phase cells under oxidative stress. Journal of Bacteriology. 186(11):3304-3312.
- Park, K.-J., S. H. Kim, M.-G. Kim, D. H. Chung, S. D. Ha, K.-S. Kim, D. Jahng, and K.-H. Lee. 2004. Functional complementation of Escherichia coli by the rpoS gene of the foodborne pathogenic Vibrio vulnificus. Journal of Microbiology and Biotechnology. 14:1063-1066.
- Cho, J.-C., K.-J. Park, H.-S. Ihm, J.-E. Park, S.-Y. Kim, I. Kang, K.-H. Lee, D. Jahng, D.-H. Lee, and S.-J. Kim. 2004. A novel continuous toxicity test system using a luminously modified freshwater bacterium. Biosensors and Bioelectronics. 20:338-344.
- Lee, J.-H., J. B. Rho, K.-J. Park, C. B. Kim, Y.-S. Han, S. H. Choi, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2004. Role of flagellum and motility in pathogenesis of Vibrio vulnificus. Infection and Immunity. 72(8):4905-4910.
- Kim J., S. Y. Goo, H. J. Chung, H.-W. Yang, T.-S. Yong, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2006. Interaction of β-Giardin with the Bop1 protein in Giardia lamblia. Parasitology Research. 98:138-144.
- Park, D.-K, K.-E. Lee, C.-H. Baek, I. H. Kim, J.-H. Kwon, W. K. Lee, K.-H. Lee, B.-S. Kim, S.-H. Choi, and K.-S. Kim. 2006. Cyclo(Phe-Pro) modulates the expression of ompU in Vibrio spp. Journal of Bacteriology. 188(6):2214-2221.
- Goo, S. Y., H.-J. Lee, W. H. Kim, K.-L. Han, D.-K. Park, H.-J. Lee, S. M. Kim, K.-S. Kim, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2006. Identification of OmpU of Vibrio vulnificus as a fibronectin-binding protein and its role in bacterial pathogenesis. Infection and Immunity. 74(10):5586-5594.
Roh*, J.-B., M.-A. Lee*, H.-J. Lee, S.-M. Kim, Y. Cho, Y.-J. Kim, Y.-J. Seok, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2006. Transcriptional regulatory cascade for elastase production in Vibrio vulnificus: LuxO activates luxT expression and LuxT represses smcR expression. Journal of Biological Chemistry. 281 (46):34775-34784.
Kim, H.-S., M.-A. Lee, S.-J. Chun, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2007. Role of NtrC in biofilm formation via controlling expression of the gene encoding an ADP-glycero-manno-heptose-6-epimerase in the pathogenic bacterium, Vibrio vulnificus. Molecular Microbiology. 63(2):559-574.
Lee, H.-J., S. H. Bang, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2007. Positive regulation of fur gene expression via direct interaction of Fur in a pathogenic bacterium, Vibrio vulnificus. Journal of Bacteriology. 189(7):2629-2636.
- Goo, S Y., Y. S. Han, W. H. Kim, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2007. Vibrio vulnificus IlpA-induced cytokine production is mediated by Toll-like receptor 2. Journal of Biological Chemistry. 282(38):27647-27658.
- Kim, W. H., S. Y. Goo, M. H. Shin, S.-J. Chun, H. Lee, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2008. Vibrio vulnificus-induced death of Jurkat T-cells requires activation of p38 mitogen-activated protein kinase by NADPH oxidase-derived reactive oxygen species. Cellular Immunology. 253:81-91.
Lee, H.-J., S.-J. Park, S. H. Choi, and K.-H. Lee. 2008. Vibrio vulnificus rpoS expression is repressed by direct binding of cAMP-CRP complex to its two promoter regions. Journal of Biological Chemistry. 283(45):30438?30450.
- Lee, J.-W., J.-H. Nam, Y.-H. Kim, K.-H. Lee, and D.-H. Lee. 2008. Bacterial communities in the initial stage of marine biofilm formation on artificial surfaces. Journal of Microbiology. 46(2):174-182.
- Kim, J., S.-S. Bae, M.-H. Sung, K.-H. Lee, S.-J. Park. 2009. Comparative proteomic analysis of trophozoites versus cysts of Giardia lamblia. Parasitology Research. 104:475-479.
- Kim, W. H., S. Y. Goo, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2009. Vibrio vulnificus-induced cell death of human mononuclear cells requires ROS-dependent activation of p38 and ERK 1/2 MAPKs. Immunological Investigations. 38:31-48.
Kim, H.-S., S.-M. Kim, H.-J. Lee, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2009. Expression of the cpdA gene encoding a 3’,5’-cyclic AMP (cAMP) phosphodiesterase is positively regulated by cAMP-CRP complex. Journal of Bacteriology. 191(3):922-930
- Kim, H.-S., S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2009. Role of NtrC-Regulated Exopolysaccharides in the Biofilm Formation and Pathogenic Interaction of Vibrio vulnificus. Molecular Microbiology. 74(2):436-453.
Lee, K.-J., N. Y. Lee, Y.-S. Han, J. Kim, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2010. Functional characterization of the IlpA protein of Vibrio vulnificus as an adhesin and its role in bacterial pathogenesis. Infection and Immunity. 78(6): 2408-2417.
- Kim, Y.-J., Y. Ryu, B.-M. Koo, N. Y. Lee, S.-J. Chun, S.-J. Park, K.-H. Lee, Y.-J. Seok. 2010. A mammalian insulysin homolog is regulated by enzyme IIAGlc of the glucose transport system in Vibrio vulnificus. FEBS Letters. 584(22):4537-4544. 
- Park, J. H., Y.-J. Cho, J. K. .Lee, J. Chun, K.-S. Kim, K.-H. Lee, S.-J. Park, Y.-J. Seok and S. H. Choi. 2011. Complete genome sequence of Vibrio vulnificus M06-24/O. Journal of Bacteriology. 193(8):2062-2063. 
- Lee, K.-J., C.-S. Jeong, Y. J. An, H.-J. Lee, S.-J. Park, Y.-J. Seok, P. Kim, J.-H. Lee, K.-H. Lee*, and S.-S. Cha*. 2011. FrsA functions as a cofactor-independent decarboxylase to control metabolic flux. Nature Chemical Biology. 7:434-436. [*; co-corresponding author] 
- Lim*, M. S., J.-A. Kim*, J. G. Lim, B. S. Kim, K. C. Jeong, K.-H. Lee, and S. H. Choi. 2011. Identification and characterization of a novel serine protease, VvpS, that contains two functional domains and is essential for autolysis of Vibrio vulnificus. Journal of Bacteriology. 193(15):3722-3732. 
- Kim, M, J.-M. Park, H.-J. Um, K.-H. Lee, H. Kim, J. Min and Y.-H. Kim. 2011. The antifouling potentiality of galactosamine characterized from Vibrio vulnificus exopolysaccharide. Biofouling. 27(8): 851–857. 
- Hwang, W., N. Y. Lee, J. Kim, M.-A. Lee, K.-S. Kim, K.-H. Lee, S.-J. Park. 2011. Functional characterization of EpsC, a component of the type II secretion system, in the pathogenicity of Vibrio vulnificus. Infection and Immunity. 79(10):4068-4080.
- Lee, N. Y., K.-H. Lee, S.-H. Han, and S.-J. Park. 2011. Vibrio vulnificus IlpA induces MAPK-mediated cytokine production via TLR1/2 activation in THP-1 cells, a human monocytic cell line. Molecular Immunology. 49:143-154.
- Kim, H.-J. H.-J. Lee, K.-H. Lee, and J.-C. Cho. 2012. Simultaneous detection of pathogenic Vibrio species using multiplex real-time PCR. Food Control. 23(2):491-498.
- Lee, H.-J. and K.-H. Lee. 2012. Identification of the Fur-binding site in regulatory region of the vulnibactin-receptor gene in Vibrio vulnificus. Journal of Microbiology and Biotechnology. 22(1): 50-53.
- Lee*, H.-J., J.-A. Kim*, M.-A. Lee, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2013. Regulation of hemolysin (VvhA) production by ferric uptake regulator (Fur) in Vibrio vulnificus: Repression of vvhA transcription by Fur and proteolysis of VvhA by Fur-repressive exoproteases. Molecular Microbiology. 88(4):813-826.
- Kim, I. W., Y. Wen, J.-S. Son, K.-H. Lee, and K.-S. Kim. 2013. The Fur-iron complex modulates expression of the quorum-sensing master regulator SmcR to control expression of virulence factors in Vibrio vulnificus. Infection and Immunity. 81(8): 2888-2898.
- Kim, J., H. Y. Lee, M.-A. Lee, T.-S. Yong, K.-H. Lee, S.-J. Park. 2013. Identification of α-11 giardin as a flagellar and surface component of Giardia lamblia. Experimental Parasitology. 135:227-233.
- Lee*, K.-J., J.-A. Kim*, W. Hwang, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2013 Role of capsular polysaccharide (CPS) in biofilm formation and regulation of CPS production by quorum-sensing in Vibrio vulnificus. Molecular Microbiology. 90(4):841-857.
- Kim, J., S. Nagami, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2014. Characterization of microtubule-binding and dimerization activity of Giardia lamblia End-binding 1 protein. PLoS One. 9(5): e97850.
- Lee, M.-A., J.-A Kim, Y. J. Yang, M.-Y. Shin, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2014. VvpM, an extracellular metalloprotease of Vibrio vulnificus, induces apoptotic death of human cells. Journal of Microbiology. 52(12): 1036-1043.
- Lee, M.-A. J.-A. Kim, M.-Y. Shin, J.K. Lee, S.-J. Park, and K.-H. Lee. 2015. VvpM Induces Human Cell Death via Multifarious Modes including Necroptosis and Autophagy. Journal of Microbiology and Biotechnology. 25(2):302-306.
- Noh, H. J., S. Nagami, M. J. Kim, J. Kim, N. K. Lee, K.-H. Lee, S-J. Park. 2015. Role of VcrD1 protein in expression and secretion of flagellar components in Vibrio parahaemolyticus. Archives of Microbiology. 197:397-410.
- Kim, M. J., J. Kim, H. Y. Lee, H. J. Noh,  K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2015. Role of AcsR in expression of the acetyl-CoA synthetase gene in Vibrio vulnificus. BMC Microbiology. 15:86.
Kim, J.-A. J. H. Park, M.-A. Lee, H.-J. Lee, S.-J. Park, K.-S. Kim, S.H. Choi and K.-H. Lee. 2015. Stationary phase induction of vvpS expression by three transcription factors: Repression by LeuO and activation by SmcR and CRP. Molecular Microbiology. 97(2):330–346.
- Lee, K.-J., M.-A. Lee, W. Hwang, H. Park, and K.-H. Lee. 2016. Deacylated lipopolysaccharides inhibit biofilm formation by Gram-negative bacteria. Biofouling. 32(7):711-723.
- Kim, J., H.-Y. Lee, K.-H. Lee, and S.-J. Park. 2017. Phosphorylation of serine 148 in Giardia lamblia End-binding 1 protein is important for cell division. Journal of Eukaryotic Microbiology. 64:464-480.

II. 국내 논문 (Mini-Reviews)

- 이규호, 최상호. 1995. Luminous Vibrio fischeri의 공생과 생태: 분자생물학적 기법을 통한 접근. 미생물과 산업. 21:43-49.
- 전은경, 안혜련, 박경제, 이규호. 1999. 세균의 적정 밀도 인식 기작에 관여하는 조절자군의 특징. 한국미생물학회지. 35:99-106.
- 조재창, 이규호. 2002. 미생물 다양성 연구와 미생물자원 활용의 필요성. 생물산업. 15:32-36.
- 김창범, 노종복, 이현경, 최상호, 이동훈, 박순정, 이규호. 2005. 세균 생물막 형성의 단계별 특징. 한국미생물생명공학회지. 33(1):1-8.
- 천세진, 석영재, 이규호. 2006. 원핵세포에서 신호물질 및 조절인자로서의 3',5'-cyclic adenosine monophosphate의 역할. 한국미생물생명공학회지. 34(4):289-298.
 
III. 특허 등록 (2011년~)

- 2011년 9월 1일. 마이크로코커스 알카노보라 SL-010 균주를 이용하여 음식물쓰레기를 처리하는 방법. 등록번호: 10-1063195. (발명자: 김한석, 김성민, 이상훈, 이경조 외)
- 2012년 2월 16일. 콜레라세균, 비브리오장염세균 및 비브리오패혈증세균의 유무 동시 탐지 방법. 등록번호: 10-1119695. (발명자: 이현정, 이미애, 김성민 외)
- 2012년 8월 24일. Mutiplex real-time PCR 법을 이용한 병원성 Vibrio 종의 동시 탐지 방법. 등록번호: 10-1178466. (발명자: 김혜진, 이현정 외)
- 2012년 10월 10일. 비브리오균의 외막단백질에 대한 항체 및 이를 이용한 상기 균의 검출 방법. 등록번호: 10-1192130 (발명자: 이현정, 배희정 외)
- 2013년 8월 19일. 식중독 세균 동시 검출용 프라이머 및 이의 용도. 등록번호: 10-1299627 (발명자: 이현정, 김한석, 이미애, 이경조 외)
- 2014년 2월 6일. FrsA 단백질 결정 및 그 용도. 등록번호: 10-1362175 (발명자: 이경조, 정창숙, 차선신 외)
- 2014년 8월 13일. FrsA를 발현하는 균주 및 이를 이용한 에탄올 생산방법.  등록번호: 10-1432072  (발명자: 이경조, 김유라 외)
- 2016년 3월 3일. 틸라코이드막을 이용한 에탄올 생산 증진 방법. 등록번호: 10-1601637 (발명자: 이경조, 정유철 외)
- 2016년 9월 7일. 그람양성 식중독 유발 세균 검출용 올리고뉴클레오타이드 및 이의 용도. 등록번호: 10-1657043 (발명자: 이현정, 이미애, 이경조, 김정아 외)
- 2017년 2월 14일. Strain expressing FrsA and method for producing ethanol using the same. US Patent NO. 9,567,576 (발명자: 이경조, 김유라 외)
 
IV. 학술대회 발표 
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