From Atom to Protein Structure, Function & Life Phenomena via Statistical & Computational Physics of Bio-molecule
단백질체 생물물리학 연구센터
통계물리학의 개념, 슈퍼컴퓨팅 기술, 생명과학을 융합하여 단백질, DNA 및 이들 복합체들의 열역학적, 동역학적, 돌연변이체적 특성을 연구한다. 이로 부터 생명과학적 현상 및 질병 현상의 원자적/분자적 기작을 연구한다.
연구목표
통계물리학, 생명과학, 생명정보학 및 슈퍼컴퓨팅 기술의 엄밀한 융합을 통하여 주어진 단백질의 열역학적·동역학적·돌연변이체학적 특성을 정량적으로 기술하기 위한 평형 통계물리학의 이론적 기반을 구축하고, 단백질의 비평형적 거동을 추적하는 비평형 통계물리학의 master kinetic equation, Monte Carlo 및 molecular dynamics supercomputing simulation 기법의 수치적 체계를 완성한다.
기초 학문적으로 중요한 단백질들, 질병 관련 단백질들 및 여러 가지 생명현상에 중요하게 관여하는 단백질들의 exact free energy landscape를 이론적/수치적으로 구축하고 단백질 접힘-풀림현상의 근본 기작과 환경(온도, pH, denaturant 농도)변화에 의한 열역학적·동역학적·돌연변이체학적 특성들의 변화를 정량적으로 기술하여 주어진 표적 단백질의 생명과학적 기작을 규명하고 조절하는 원천 과학기술을 밝힌다.
응용적으로는 생명과학적 현상 및 질병 발병에 관여하는 단백질 복합체의 결합 기작과 신호전달 기작 및 neuro-degenerative disease에 관여하는 단백질들의 amyloid fibril 형성 기작을 규명하는 이론적/수치적 모델을 독창적으로 개발하여, 이것들의 생명과학적 기작을 이론/계산 통계물리학 및 생물물리학적으로 규명· 디자인·조절하는 융합 단백질체 생물물리학의 창의적 원천 과학기술을 세계적으로 선도하고자 한다.
연구분야
Theoretical and computational proteome biophysics, bioinformatics, and structural biology
Supercomputing simulation of biomolecules
Theoretical and computational statistical physics
Development of leading-edge supercomputing technology