Computer-Aided Drug Design and Drug Discovery (컴퓨터를 이용한 약물설계 및 신약개발), Molecular Modeling, Computational Medicinal Chemistry, Cheminformatics

• Computer-Aided Drug Design (CADD) Methods and Applications
• Protein-Ligand Interaction & their Mechanism of Action Studies
• Molecular Design, Combinatorial Library Design, Virtual Screening
• Drug Discovery Research for Various Diseases in Cell Signaling
• Biomolecular Simulations: Protein Motion and Allostery
• Theoretical Studies of Enzymatic & Chemical Reactions

Molecular modeling and design based on in silico technology, such as Computer-Aided Drug Desin (CADD) and virtual screening, are state-of-the-art and synergistically used with experimental methods, resulting in significant reduction of the time and money in drug discovery. Based on multiple disciplines required for drug discovery (e.g., chemistry, biology, pharmacology, ADME/Tox, etc.), active collaborations and scientific exchanges are ongoing.

In our laboratory, various research projects are in progress for drug design and drug discovery targeting therapeutically important enzymes, GPCR, and ion channel. Using the integrated state-of-the-art technologies of CADD, cheminformatics, and computational medicinal chemistry, we develop the strategies for drug discovery against diseases such as cancer, virus, cardiovascular disease and osteoporosis, etc. Adapting to the target system, various studies are in progress such as docking and binding mode analysis, active site and pharmacophore analysis, 3D-quantitative structure-activity relationship (QSAR) study and activity prediction, chemical library and molecular design (target structure-/ligand-based), HTS data analysis, hit/lead optimization and study of molecular interactions and mechanisms. In addition, we are actively working on multi-scale simulations to explore the protein dynamics and allostery.

Computer-Aided Drug Design (CADD)과 약효물질의 가상탐색(virtual screening) 등 IT기반 in silico 기술을 이용한 분자모델링과 분자설계는 신약개발에 소요되는 비용과 기간의 혁신적인 단축을 유도하고 첨단 제약산업에 미치는 영향력을 증대시키고 있으며 기존의 실험적 방법들과 상호보완적으로 시너지 효과를 높이는 융합적 신학문이다. 또한 화학과 생물을 비롯하여 약물학과 ADME/Tox에 이르기까지 신약개발에 필요한 다양한 지식을 바탕으로 인접학문과의 활발한 교류와 공동연구가 이루어지는 분야이다.

본 연구실에서는 질병에 중요한 효소, GPCR, 이온채널 등을 대상으로 하는 약물설계와 신약개발을 위한 다양한 연구 프로젝트들이 진행되고 있다. CADD와 화학정보학 및 계산의약화학 등이 통합된 첨단 기술을 이용하여, 암, 바이러스, 심혈관계 질환, 골다공증 등 다양한 질환에 대한 약물개발 전략을 세우고, 지식기반의 활성물질 검색 및 구조-활성 상관관계 분석, 활성 부위와 약리작용단 분석, 화합물 라이브러리와 신물질 설계(target structure-/ligand-bases), 도킹 등을 이용한 가상탐색, 효능예측, HTS data 분석, hit/선도물질의 최적화, 타켓 단백질과 리간드의 상호작용 및 작용기전에 대한 연구를 수행하고 있다. 또한, 단백질 다이나믹스와 알로스테리 규명을 위한 multi-scale simulation도 활발히 연구하고 있다.