Our laboratory develops recombinant receptor proteins using expression systems based on E. coli and mammalian cells. These receptors are incorporated into nanodiscs or nanovesicles to retain native-like conformations and functional activities. Using this platform, we are advancing receptor-based therapeutics.

When pathogenic or toxic molecules enter the body, they can interact with cellular receptors and trigger abnormal signaling cascades. To counter this, we design therapeutic agents that mimic the structure and function of native receptors but are engineered to function extracellularly. These decoy receptors sequester target molecules before they reach native receptors on the cell surface, thereby blocking harmful signal transduction. Such therapeutic agents are known as biomimetic protein therapeutics.

Receptor–nanodisc or receptor–nanovesicle complexes can selectively capture pathophysiological ligands and neutralize their activity. With these properties, they offer strong potential as selective neutralizing agents for a wide range of therapeutic applications.

우리 연구실은 대장균 및 포유류 유래 세포를 기반으로 한 재조합 단백질 발현 시스템을 활용하여 다양한 수용체 단백질을 생산하고 있습니다. 이렇게 생산된 수용체는 인공 지질 이중층 구조를 갖는 나노디스크(nanodisc)또는 **나노소포체(nanovesicle)**에 삽입되어, native-like 구조와 기능적 활성을 유지할 수 있습니다. 우리는 이러한 기술을 바탕으로 수용체 기반 치료제 개발에 도전하고 있습니다.

질병 유발 물질이나 독성 약물, 즉 병태생리학적 물질이 체내에 유입되면, 세포 표면의 수용체와 상호작용하여 비정상적인 신호 전달을 유도할 수 있습니다. 이에 대응해, 세포 수용체와 유사한 구조와 기능을 가지면서도 세포 외부에 존재하도록 설계된 치료제를 도입하여, 병태생리학적 타겟 물질과 선제적으로 결합하여 신호전달을 차단할 수 있습니다. 따라서, 이러한 치료제는 생체모사형 단백질 치료제(biomimetic protein therapeutics)라 할 수 있습니다.

즉, 수용체–나노디스크 또는 수용체–나노베시클 복합체는 병태생리학적 타겟 물질을 선택적으로 포획함으로써 이들이 유도하는 신호경로를 효과적으로 억제할 수 있으며, 이러한 특성으로 인해 선택적 중화치료제로서 다양한 치료 분야에 응용이 가능합니다.