We are interested in understanding the molecular mechanisms of signal transduction by various GPCRs and tyrosine kinase receptors. These signaling pathways are related with various metabolisms including perception, neurotransmitter, sensing tastes, hearing and many other cellular and physiological functions. We are particularly interested in deorphanizing the orphan GPCRs. By doing so, we can find out novel agonists/antagonists/inverse agonists and make it possible to regulate the function of GPCRs and other receptors and provide important clues to cure the receptor-related diseases. Our studies also allow us to generate antibodies and aptamers that bind and control the functions of these receptors. We are currently working on GPCRs that are involved in tumorigenesis and neurodegenerative diseases.

본 연구실은 뇌질환, 암, 당뇨와 같은 질환 관련 신호 전달 기작을 구조 및 생화학, 분자 생물학의 관점에서 연구하고 있다. 특히 단백질 특성 및 구조 규명, 구조 근거 신약 개발 등을 가속기, 전자 현미경들을 이용하여 연구하고 있으며, 분자 모델링등의 기술로 신약 발굴로도 연결 하는 과정에 있다.

본 연구실은 다음과 같은 연구를 수행하고 있다.

1. Orphan GPCR들의 신호 전달 기작 규명
사람은 대략 800 종류의 GPCR들을 가지고 있는데, 이들중 상당수는 특정 라이간드 (agonist, inverse agonist, antagonist)등을 모르는 GPCR들이다. 이러한 GPCR들은 퇴행성 뇌질환, 암, 대사 질환등과 연관이 있다고 알려져 있다. 본 연구팀은 이 GPCR들의 라이간드를 찾아내고, 이들에 의한 신호 전달 기작을 규명 하고 있다.

2. 당뇨병, 비만등 질병과 관련된 수용체의 분자 구조 규명
세포막에 존재하는 여러가지 Tyrosin Kinase receptor 들과 agonist 등의 복합체를 3차원적 입체 구조를 규명하고, 이에 기반한 단백질 공학을 통해 새로운 차원의 신약 개발을 시도 하고있음. 학생들은 구조 규명 외에 분자 디자인 및 다른 실험실과의 공동 연구를 통한 동물 실험 등의 연구에 참여할 예정임

3. 미각 분자 인지 기작 규명
우리가 어떻게 맛을 느낄수 있는지 맛 인지 분자와 다양한 맛 분자들과의 분자 구조 규명을 통해 각각의 감미료들이 어떻게 맛 수용체에 결합하고, 구조 변화를 유도 하여, 우리가 맛을 인지하게끔 하는지 메커니즘을 설명.

• ㆍStructural Biology of membrane receptor biology – signal transduction
• ㆍCellular Biochemistry and biophysics of Cancer; Tumor suppressors, DNA damage signaling
• ㆍNucleic acid biochemistry
• ㆍAnti-cancer drug discovery

• ㆍShin JW, Park JH & Cho Y. (2024) Constitutive activation mechanism of a class C GPCR. Nature Structural & Molecular Biology
• ㆍKim JH et al & Cho Y. (2023) Structural mechanism of Escherichia coli cyanase. Acta Crystallographica Section D
• ㆍKim J et al & Cho Y. (2022) Functional selectivity of insulin receptor revealed by aptamer-trapped receptor structures. Nature Comm.
• ㆍJung C. S. et al & Cho Y (2022) Regulation of BRCA1 stability through the tandem UBX domains of isoleucyl-tRNA synthetase 1. Nature Comm.
• ㆍJeong E, Kim Y et al. & Cho Y. (2021) Structure of the class C orphan GPCR GPR158 in complex with RGS7-Gβ5. Nature Comm.
• ㆍKim Y et al. & Cho Y. (2020) Structural Basis for Activation of the Heterodimeric GABAB receptor. J. Mol. Biol.

• ㆍB.S., Seoul National Univ., Seoul, Korea (1986)
• ㆍM.S., Iowa State Univ., Ames, U.S.A (1989)
• ㆍPh.D., Cornell Univ., Ithaca, U.S.A (1993)

• ㆍ1989-1993 : Ph. D., Protein Engineering, Cornell Univ. (Ithaca, USA)
• ㆍ1993-1995 : Post-doc, Cancer Biology, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (N.Y. USA)
• ㆍ1995-2000 : Senior Scientist, Korea Institute of Science and Technology (Seoul)
• ㆍ2000-2004 : Associate Professor, Department of Life Sciences, POSTECH
• ㆍ2005-Present : Professor, Department of Life Sciences, POSTECH

• ㆍQueen Elizabeth II award, (British Government), Korea (1999)
• ㆍ2nd Young Scientist award (Presidential award), KAST, Korea (1999)
• ㆍDirector, National Creative Research Center (DNA damage signaling center) (2001-2010)
• ㆍA Rising Star Fellow (POSTECH) (2011)
• ㆍJongryeol Hong's Chair Professor (2013-2015)
• ㆍScience Prize 2016, POSCO TJ Park Foundation (2016)