후성유전 의공학 실험실에서는 핵 안에서 일어나는 후성유전학적 변화를 최대한의 Natural biology를 이용하여 Nature-inspired된 epigenetic reprogramming 활용 치료제를 발굴하는 것을 목표로 한다. 신규 후성유전학적 신호를 동시에 읽고 전달하는 Chromatin epi-glue를 Synthetic biology로 제작하는 것을 대표로 Epigenetic engineering 기반 바이오소재를 치료제로 개발하고자 한다. 또한 암과 염증질환을 포함한 다양한 질병의 진행과 억제를 조절하는 세포 내 단백질들의 번역 후 조절 과정 (Post translational modification, PTM) 간의 상호 Crosstalk 다이나믹스를 밝히고자 한다. 새로운 Protein Degron 코드를 이용한 Cancer Metabolism 조절 단백질 정보 네트워크를 규명하는 목표를 가지고 있으며, 궁극적으로는 다양한 크로마틴 코드를 활용한 질병 제어 기술 및 기존 치료제에 저항성이 생기는 메커니즘을 기반한 심도 깊은 응용 연구도 진행하고자 한다. 실험실의 Keywords는 Tools & Tech으로는 합성생물학, 후성유전학, 의약품개발 (바이오소재), 의공학이며 Therapeutic Area는 중개연구, Cancer metabolism, 재생의학이다.

Laboratory of Biomedical Epigenetic Engineering studies the biological role of posttranslational modification (PTM) crosstalk and disease-causing epigenetic modulation in disease, a very common linkage present on histones and non-histone substrates. With regards to non-histone proteins, protein degron code plays an important role in the histone-like code and epigenetic disease control especially in autophagy, cancer, and regenerative disease and their axes. We focus on the PTM-mediated degron of proteins and related epigenetic crosstalk responsible for disease progression. To better understand the biological roles of methylation and other PTMs-dependent protein degradation and its complex regulation in the nucleus, our research group uses a number of different biological approaches to interrogate innate epigenetic function. The results will be integrated at the transcriptomic, epi-transcriptomic, proteomic, and post-translational proteomic levels. Finally, we will develop the biomarker inducing innate or acquired drug resistance in disease and the strategy of combinatorial drug design. Furthermore, epigenetic reprogramming will be used as a tool for developing novel genomic medicine.

• Lee, J. M., Hammarén, H.M., Savitski, M.M., and Baek, S.H. (2023) Control of Protein Stability by Posttranslational Modifications.

  Nature Communications, 14 (1), 201 DOI: 10.1038/s41467-023-35795-8

• Shin, C-H.#, Park, S. C.#, Park, I-G., Kim, H., Lee, C., Kim, S-H., Lee, J.*, Lee, J. M.*, Oh, S. J.* (2022) Cytosolic microRNA-inducible nuclear translocation of Cas9 protein for disease-specific genome modification Nucleic Acids Research 50 (10), 5919-5933

  (# : Equal contribution, *: Co-correspondence)

• Park, I-G., Jeon, M., Kim, H.*, and Lee, J. M.* (2022) Coordinated Methyl Readers: Functional Communications in Cancer.

  Semin Cancer Biol 83, 88-99 (*: Co-correspondence)