About the Lab

    We seek to uncover the fundamental principles of life at the molecular scale and translate those insights into new therapeutic strategies. Our work centers on membrane proteins—receptors and ion channels—that convert chemical and mechanical cues into cellular signals. By combining state-of-the-art structural biology with rigorous biochemistry, we decode protein–protein interactions and the logic of signal transduction.

  저희 연구실은 분자 수준에서 생명 현상의 근본 원리를 밝혀내고, 이 통찰을 새로운 치료 전략으로 발전시키는 것을 목표로 합니다. 주요 연구 대상은 세포 외부의 화학적, 기계적 신호를 세포 내부로 전달하는 막 단백질, 특히 수용체와 이온 채널입니다. 저희는 최첨단 구조 생물학 기법을 정밀한 생화학 연구와 결합하여 단백질 간의 상호작용과 신호 전달의 작동 방식을 규명하고 있습니다.

Research Themes

1.    Sensory Biology and Mechanobiology
We investigate how cells sense and integrate external stimuli, from ligands to physical forces. We quantify how membrane tension, curvature, and lipid composition reshape receptor activation and channel gating, revealing how chemical and mechanical signals converge at the membrane. 

      화학적, 기계적 신호와 같은 외부 자극을 세포가 어떻게 인지하고 연결하는지 연구합니다. 리간드부터 물리적인 힘까지, 외부 자극을 감지하고 통합하는 방식을 탐구합니다. 특히 막 장력, 곡률, 지질 조성과 같은 물리적 요소들이 수용체 활성화 및 채널 개폐에 어떻게 영향을 미치는지 정량적으로 분석하여 화학적 신호와 기계적 신호가 세포막에서 만나는 원리를 밝혀냅니다.

2.   Host–Pathogen Biology
We study how bacterial and viral effectors hijack membrane-protein networks at the cell surface. By resolving structures of pathogen–host interfaces—especially receptors and ion channels—we identify actionable mechanisms for anti-infective interventions.

      세균 및 바이러스성 물질이 세포 표면의 막 단백질 네트워크를 조절하는 방식을 연구합니다. 병원체와 숙주 세포의 상호작용 (특히 수용체와 이온 채널)의 구조 규명을 통해 항감염 치료제 개발을 위한 핵심 메커니즘을 찾아내는 것을 목표로 합니다.

3.   Tool-Building for Membrane Proteins
We develop and optimize biochemical toolkits to accelerate membrane-protein research: native-source purification, nanodisc and proteoliposome reconstitution, lipid remodeling assays, and high-sensitivity functional readouts. These tools enable precise, reproducible studies of complex membrane systems. 

      저희는 막 단백질 연구 속도를 높이기 위해 필요한 생화학적 기법들을 개발하고 최적화하는 데 주력합니다. 특히 생체 유래 상태 그대로의 정제, 나노디스크 및 프로테오리포좀을 이용한 재구성, 지질 재구성 분석, 그리고 고감도 기능 분석 등을 포함합니다. 이처럼 개발된 도구들은 복잡한 막 시스템을 정확하고 재현성 있는 연구를 가능하게 합니다.

4.   Membrane-Protein-Based Synthetic Biology
We engineer receptors and channels as modular parts to build minimal signaling circuits. These programmable systems allow us to rewire cellular responses for diagnostic and therapeutic applications. 

      수용체와 채널을 모듈로 활용하여 단순화된 신호 전달 회로를 설계합니다. 이러한 제어 가능한 시스템을 통해 세포 반응을 재설계하고, 이를 진단 및 치료 분야에 적용하는 연구를 진행합니다.

Approach

  Guided by the principle that “seeing is believing,” our core mission is to determine high-resolution structures and connect them to function. We integrate single-particle cryo-EM with cryo-electron tomography (cryo-ET) to bridge molecules and cells, and we pair structural work with electrophysiology, quantitative biochemistry, and advanced imaging. AI-based protein modeling and integrative analysis help map conformational landscapes and interaction networks. These insights directly feed into structure-based drug design and discovery. 

  “보는 것이 곧 믿는 것”이라는 원칙 아래, 저희의 핵심 임무는 고해상도 구조를 결정하고, 이를 기능과 연결하는 것입니다. 저희는 단일 입자 극저온 전자현미경과 극저온 전자 단층 촬영을 통합하여 분자 수준의 이해를 세포 전체 수준으로 확장합니다. 또한, 구조 연구와 더불어 전기 생리학, 정량 생화학, 그리고 첨단 이미징 기법을 병행합니다. AI 기반 단백질 모델링과 통합 분석을 활용해 단백질의 다양한 형태 변화와 상호작용 네트워크를 파악하며, 이러한 통찰은 구조 기반 신약 설계 및 발굴로 직접 이어집니다.

Vision

  Our long-term goal is to formalize general rules of membrane-protein signaling across chemical and mechanical inputs, pinpoint disease-relevant structural features, and convert mechanistic understanding into therapeutic strategies. By uniting mechanobiology, host–pathogen interfaces, and synthetic rewiring of signaling, we aim to define common architectures that govern cellular information flow. 

  저희의 장기적인 목표는 화학적, 기계적 자극에 따른 막 단백질 신호 전달의 일반적인 규칙을 정립하고, 질병과 관련된 핵심 구조적 특징을 정확히 찾아내는 것입니다. 궁극적으로는 기초 메커니즘에 대한 이해를 효과적인 치료 전략으로 전환하고자 합니다. 기계 생물학, 숙주-병원체 상호작용, 그리고 신호 전달 회로의 합성적 재설계라는 세 가지 분야를 결합함으로써 세포의 정보 흐름을 지배하는 공통적인 작동 원리를 규명하는 것이 저희의 비전입니다.

Join Us

  We welcome motivated students and researchers who are excited to ask molecular-level questions and to build new methods along the way. In our group, you will gain training in cryo-EM and cryo-ET, membrane-protein biochemistry and electrophysiology, AI-guided modeling, and synthetic-circuit design, then apply them to impactful problems in biology and medicine. 

  분자 수준의 궁금증을 해결하는 데 열정을 가지고 새로운 연구 방법을 함께 구축하고 싶은 의욕적인 학생 및 연구자들을 환영합니다. 저희 연구실에 합류하시면, 극저온 전자현미경 및 극저온 전자 단층 촬영, 막 단백질 생화학 및 전기 생리학, AI 기반 모델링 및 통합 분석, 합성 회로 설계 전문적인 훈련을 받을 수 있습니다. 이 기술들을 바탕으로, 생물학과 의학 분야에서 의미 있는 연구 성과를 만들어낼 수 있습니다.