Biochemistry and Molecular Biophysics Laboratory

생화학 및 분자생물물리 연구실

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생화학 및 분자생물물리 연구실

Biochemistry and Molecular Biophysics Lab(BioCheMP)에서는 최신 단분자 이미징 기술인 'DNA 커튼'과 다양한 생화학 및 생물물리 기법들을 이용하여 DNA 대사과정(복제, 전사, 재조합, 손상 복구, 크로마틴 동역학)의 분자생물학적인 메커니즘을 규명하고 있습니다.
DNA는 유전 정보를 포함하고 있으며, DNA 대사과정(DNA metabolism)은 모든 생명현상의 가장 기본적이며 생명현상 유지에 필수적인 활동입니다. 여러 DNA 대사과정중에서 우리 연구실에서 중점적으로 연구하는 분야는 DNA가 손상을 입었을 경우에 이를 원상태로 복구하는 과정에 대해서 연구를 진행하고 있습니다. DNA의 손상은 유전정보의 변형, 누락, 왜곡을 야기시켜 암을 비롯한 여러 질병의 원인이 되기 때문에, DNA 손상 복구에 대한 연구는 건강한 삶을 영위하는데 중요합니다. 우리 연구실에서는 nucleotide excision repair(NER)과 상동재조합(homologous recombination)에 대해서 주로 연구를 진행하고 있습니다. DNA 손상 복구와 더불어, 우리 연구실에서는 크로마틴 동역학(dynamics)에 대해서 연구를 진행하고 있습니다. 사람의 DNA는 히스톤이라는 단백질에 감겨서 nucleosome을 형성하고, 세포핵 내부에서 조밀한 크로마틴 형태로 존재합니다. 이러한 크로마틴은 DNA의 대사과정에 지대한 영향을 미칩니다. 크로마틴의 구조는 세포 내외적인 요인들에 의해서 변화하게 되는데, 이러한 변화를 야기하는 여러 인자들(히스토 샤페론, 크로마틴 리모델러 등)의 기능과 역할이 무엇인지 밝히는 연구를 진행하고 있습니다. 나아가 DNA 대사과정들이 어떻게 크로마틴 구조에서 일어나는 가를 연구하고 있습니다.
Biochemistry and Molecular Biophysics Lab(BioCheMP)seeks to elucidate the molecular mechanisms underlying DNA metabolism such as DNA replication, transcription, recombination, DNA repair, and chromatin dynamics using a novel single-molecule imaging technique, 'DNA curtain' as well as biophysicochemical methods.
Since DNA contains genetic information, DNA metabolism is the most essential reaction for sustaining life in all kingdoms of life. The key research topic of my laboratory is DNA damage repair. DNA damage induces modification, loss, or distortion of genetic information, which causes malignant human diseases including cancer. Therefore, studying DNA repair is important for understanding many diseases . We are focusing on nucleotide excision repair (NER) and homologous recombination. In addition, we are interested in chromatin dynamics. Human DNA stays as a compact structure called chromatin inside a nucleus. The basic unit of chromatin is a nucleosome, in which DNA is wrapped around histones. The chromatin has a significant influence on DNA metabolism and is dynamically altered by endogenous and environmental factors. We examine the roles and functions of histone chaperones and chromatin remodelers, which contribute to altering chromatin structures. Furthermore, we are investigating how DNA metabolic reactions occur in the chromatin context.

Major research field

single-molecule imaging, DNA metabolism, DNA damage repair, chromatin dynamics

Desired field of research

telomere, live cell imaging

Research Keywords and Topics

Single-molecule imaging, DNA metabolism, DNA damage repair, chromatin dynamics.

Research Publications
MORE

1. Cho C, Jang JW, Kang Y, Watanabe H, Uchihashi T, Kim SJ, Kato K, Lee JY*, and Song J-J*, Structural basis of nucleosome assembly by the Abo1 AAA+ ATPase histone chaperone. Nature Communications. 2019; 10: 5764-5776.
2. Cheon NY, Kim HY, Yeo J-E, Scharer OD and Lee JY, Single-molecule visualization reveals the damage search mechanism for the human NER protein XPC-RAD23B. Nucleic Acids Research. 2019; 47: 8337-8347.
3. Lee JY, Tsuyoshi T, Qi Z, Steinfeld JB, Redding S, Kwon YH, Gaines WA, Zhao X, Sung P, and Greene EC, Base triplet stepping during DNA strand exchange by the Rad51/RecA family of recombinases.
Science. 2015; 349: 977-981.

국가과학기술표준분류

  • LA. 생명과학
  • LA02. 유전학·유전공학
  • LA0206. 유전자 치료