생명과학대학 생명공학부 생명과학대학 동관 310호 (Lab:301호)

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Education

Ph.D. University of Nebraska-Lincoln, USA, Biochemistry (Co-Advisors : Dr. Vadim N. Gladyshev)

Professional Experiences

• 2015-Present : Assistant Professor, Department of Biotechnology, College of Life Sciences and Biotechnology, Korea University, Seoul, Republic of Korea


• 2011-2015 : Postdoctoral Research Assoicate, Harvard Medical School

2016

 

 

• Cox AG,Tsomides A, Kim AJ, Saunders D, Hwang KL, Evason KJ, Heidel J, Brown KK, Yuan M, Lien EC, Lee BC, Nissim S, Dickinson B, Chhangawala S, Chang CJ, Asara JM, Houvras Y, Gladyshev VN, Goessling W(2016) Selenoportein H is an essential regulator of redox homeostasis that cooperates with p53 in development and tumorigenesis. Proc Natl Acad Sci USA. Sep 20;113(38):E5562-71
• Lee BC, Kaya A, Gladyshev VN. Methionine restriction and life-span control. Ann N Y Acad Sci. 2016 Jan;1363:116-24

2015

 

• Kaya A, Lee BC*, and Gladyshev VN* (2015) Regulation of protein function by reversible methionine oxidation and the role of selenoprotein MsrB1. Accepted in Antioxid. Redox Signal. (*: Co-corresponding author)






• Kim MJ, Lee BC, Hwang KY, Gladyshev VN and Kim HY (2015) Selenium utilization in thioredoxin and catalytic advantage provided by selenocysteine. Biochem. Biophys. Res. Commun. 461, 648-652.






• Tarrago L*, Peterfi Z*, Lee BC, Michel T and Gladyshev VN (2015) Monitoring methionine sulfoxide with stereospecific mechanism-based fluorescent sensors. Nat. Chem. Biol. 11, 332-338. (*: Equal contribution)






• Hine C, Harputlugil E, Zhang Y, Ruckenstuhl C, Lee BC, Brace L, Longchamp A, Trevino-Villarreal JH, Mejia P, Ozaki CK, Wang R, Gladyshev VN, Madeo F, Mair WB, and Mitchell JR (2015) Endogenous hydrogen sulfide production is essential for dietary restriction benefits. Cell. 160, 132-144.

2014

• Avanesov A, Ma, S, Pierce K, Yim SH, Lee BC, Clish CB and Gladyshev VN (2014) Age- and diet-associated metabolome remodeling characterizes the aging process driven by damage accumulation. Elife. 3, e02077.






• Han S*, Lee BC*, Yim SH, Gladyshev VN and Lee S (2014) Characterization of mammalian selenoprotein O: A redox active selenoprotein in mitochondria. PLoS One. 9, e95518.(*: Equal contribution)






• Lee BC, Kaya A, Ma S, Kim G, Gerashchenko MV, Yim SH, Hu Z, Harshman LG and Gladyshev VN (2014) Methionine restriction extends lifespan of drosophila melanogaster under conditions of low amino-acid status. Nat. Commun. 5, 3592.

2013

 

• Lee BC, Peterfi Z, Hoffmann FW, Moore RE, Kaya A, Avanesov A, Tarrago L, Zhou Y, Weerapana E, Fomenko DE, Hoffmann PR and Gladyshev VN (2013) MsrB1 and MICALs regulate actin assembly and macrophage function via reversible stereoselective methionine oxidation. Mol. Cell. 51, 397-404.








• Le DT, Tarrago L, Watanabe Y, Kaya A, Lee BC, Tran U, Nishiyama R, Fomenko DE, Gladyshev VN and Tran LS (2013) Diversity of plant methionine sulfoxide reductases B and evolution of a form specific for free methionine sulfoxide. PLoS One. 8, e65637.

~2011

• Lee BC, Fomenko DE and Gladyshev VN (2011) Selective Reduction of Methylsulfinyl-Containing Compounds by Mammalian MsrA Suggests a Strategy for Improved Drug Efficacy. ACS Chem. Biol. 6, 1029-1035.


• Lee BC, Lobanov AV, Marino SM, Kaya A, Seravalli J, Hatfield DL and Gladyshev VN (2011) A 4-Selenocysteine, 2-Selenocysteine Insertion Sequence (SECIS) Element Methionine Sulfoxide Reductase from Metridium Senile Reveals a Non-Catalytic Function of Selenocysteines. J. Biol. Chem. 286, 18747-18755.


• Lee BC and Gladyshev VN (2011) The Biological Significance of Methionine Sulfoxide Stereochemistry. Free Radic. Biol. Med. 50, 221-227.


• Kim MJ, Lee BC, Jeong J, Lee KJ, Hwang KY, Gladyshev VN and Kim HY (2011) Tandem use of Selenocysteine: Adaptation of a Selenoprotein Glutaredoxin for Reduction of Selenoprotein Methionine Sulfoxide Reductase. Mol. Microbiol. 79, 1194-1203.


• Ahmed ZM*, Yousaf R*, Lee BC, Khan SN, Lee S, Lee K, Husnain T, Rehman AU, Bonneux S, Ansar M, Ahmad W, Leal SM, Gladyshev VN, Belyantseva IA, Van Camp G, Riazuddin S, Friedman TB and Riazuddin S (2011) Functional Null Mutations of MSRB3 Encoding Methionine Sulfoxide Reductase are Associated with Human Deafness DFNB74. Am. J. Hum. Genet. 88, 19-29. (*: Equal contribution)


• Shchedrina VA, Kabil H, Vorbruggen G, Lee BC, Turanov AA, Hirosawa-Takamori M, Kim HY, Harshman LG, Hatfield DL and Gladyshev VN (2011) Analyses of Fruit Flies that do Not Express Selenoproteins Or Express the Mouse Selenoprotein, Methionine Sulfoxide Reductase B1, Reveal a Role of Selenoproteins in Stress Resistance. J. Biol. Chem. 286, 29449-29461.


• Labunskyy VM, Lee BC, Handy DE, Loscalzo J, Hatfield DL and Gladyshev VN (2011) Both Maximal Expression of Selenoproteins and Selenoprotein Deficiency can Promote Development of Type 2 Diabetes-Like Phenotype in Mice. Antioxid. Redox Signal. 14, 2327-2336.


• Kasaikina MV, Kravtsova MA, Lee BC, Seravalli J, Peterson DA, Walter J, Legge R, Benson AK, Hatfield DL and Gladyshev VN (2011) Dietary Selenium Affects Host Selenoproteome Expression by Influencing the Gut Microbiota. FASEB J. 25, 2492-2499.


• Kasaikina MV, Lobanov AV, Malinouski MY, Lee BC, Seravalli J, Fomenko DE, Turanov AA, Finney L, Vogt S, Park TJ, Miller RA, Hatfield DL and Gladyshev VN (2011) Reduced Utilization of Selenium by Naked Mole Rats due to a Specific Defect in GPx1 Expression. J. Biol. Chem. 286, 17005-17014.


• Hoffmann FW, Hashimoto AS, Lee BC, Rose AH, Shohet RV and Hoffmann PR (2011) Specific Antioxidant Selenoproteins are induced in the Heart during Hypertrophy. Arch. Biochem. Biophys. 512, 38-44.


• Novoselov SV, Kim HY, Hua D, Lee BC, Astle CM, Harrison DE, Friguet B, Moustafa ME, Carlson BA, Hatfield DL and Gladyshev VN (2010) Regulation of Selenoproteins and Methionine Sulfoxide Reductases A and B1 by Age, Calorie Restriction, and Dietary Selenium in Mice. Antioxid. Redox Signal. 12, 829-838.


• Kaya A, Koc A, Lee BC, Fomenko DE, Rederstorff M, Krol A, Lescure A and Gladyshev VN (2010) Compartmentalization and Regulation of Mitochondrial Function by Methionine Sulfoxide Reductases in Yeast. Biochemistry. 49, 8618-8625.


• Lee BC, Dikiy A, Kim HY and Gladyshev VN (2009) Functions and Evolution of Selenoprotein Methionine Sulfoxide Reductases. Biochim. Biophys. Acta. 1790, 1471-1477.


• Le DT*, Lee BC*, Marino SM, Zhang Y, Fomenko DE, Kaya A, Hacioglu E, Kwak GH, Koc A, Kim HY and Gladyshev VN (2009) Functional Analysis of Free Methionine-R-Sulfoxide Reductase from Saccharomyces Cerevisiae. J. Biol. Chem. 284, 4354-4364. (*: Equal contribution)


• Kim HY, Zhang Y, Lee BC, Kim JR and Gladyshev VN (2009) The Selenoproteome of Clostridium Sp. OhILAs: Characterization of Anaerobic Bacterial Selenoprotein Methionine Sulfoxide Reductase A. Proteins. 74, 1008-1017.


• Shchedrina VA, Vorbruggen G, Lee BC, Kim HY, Kabil H, Harshman LG and Gladyshev VN (2009) Overexpression of Methionine-R-Sulfoxide Reductases has no Influence on Fruit Fly Aging. Mech. Ageing Dev. 130, 429-443.


• Fomenko DE, Novoselov SV, Natarajan SK, Lee BC, Koc A, Carlson BA, Lee TH, Kim HY, Hatfield DL and Gladyshev VN (2009) MsrB1 (Methionine-R-Sulfoxide Reductase 1) Knock-Out Mice: Roles of MsrB1 in Redox Regulation and Identification of a Novel Selenoprotein Form. J. Biol. Chem. 284, 5986-5993.


• Lee BC, Le DT and Gladyshev VN (2008) Mammals Reduce Methionine-S-Sulfoxide with MsrA and are Unable to Reduce Methionine-R-Sulfoxide, and this Function can be Restored with a Yeast Reductase. J. Biol. Chem. 283, 28361-28369.


• Lee BC*, Lee YK*, Lee HJ, Stadtman ER, Lee KH and Chung N (2005) Cloning and Characterization of Antioxidant Enzyme Methionine Sulfoxide-S-Reductase from Caenorhabditis Elegans. Arch. Biochem. Biophys. 434, 275-281. (*: Equal contribution)


• Yuk CS, Lee HK, Kim HT, Choi YK, Lee BC, Chun BH and Chung N (2004) Development and Evaluation of a Protein Microarray Chip for Diagnosis of Hepatitis C Virus. Biotechnol. Lett. 26, 1563-1568.


• Chun BH, Lee YK, Lee BC and Chung N (2004) Development of a Varicella Virus Vaccine Stabilizer Containing no Animal-Derived Component. Biotechnol. Lett. 26, 807-812

Research

다양한 경로에 의해 발생되는 활성산소는 체내에 손상을 축적시킴으로써 질병 발생을 유발하고 노화의 촉진에 영향을 미친다. 특히 Methionine은 상대적으로 산화가 쉽게 이루어지는 아미노산으로 여러 질병 발생의 중요 원인으로 알려져 있다. 본 연구실은 이러한 Methionine 산화에 의한 단백질 기능상실 혹은 조절과 관련되어 다양한 연구를 진행하고 있으며 아울러 이를 이용한 다양한 생물학적 툴(예, 바이오센서)을 개발함으로써 기초연구뿐만 아니라 다각적인 산업적 응용 또한 모색하고 있다.

또 다른 분야로 Methionine 섭취 제한에 의한 노화조절과 관련된 분자기전 연구를 진행하고 있다. 이를 위해 현재 효모와 초파리 모델을 이용해 노화연구를 진행하고 있으며 아울러 대사적으로 Sulfur metabolism을 통한 노화조절과 연계해 생명공학 산업에 적용할 수 있는 기술개발 및 신약개발에도 박차를 가하고 있다.

1. Methionine oxidation 관련 연구

생물들은 대사과정 혹은 환경 스트레스에 의해 발생하는 활성산소에 항상 노출되어 있으며 이는 체내 여러 거대분자(Macromolecule)들에 대한 손상을 축적시킴으로써 질병 등의 발생이나 노화의 촉진에 큰 영향을 끼침. 특히 단백질내의 Methionine은 Cysteine과 더불어 다양한 활성산소들에 의해 산화가 비교적 쉽게 이루어지는 아미노산으로써 이러한 Methionine의 산화는 단백질기능의 상실과 직접적으로 연결되어 있으며 아울러 이를 다시 원래대로 되돌려주는 생체 내 회복시스템이 제대로 작동하지 않을 경우 때론 질병의 발생을 야기하기도 함. 본 연구실은 이러한 Methionine의 산화 환원과 관련되어 다양한 연구를 진행하고 있으며 특히 산화된 Methionine을 환원시켜주는 효소인 Methioinine sulfoxide reductase (Msr)를 중심으로 기본적인 항산화 기전에 대한 연구와 더불어 생체 내 기능 조절을 비롯한 다양한 분야에 대한 연구를 진행하고 있음. 또한 이를 토대로 생명공학 산업에 적용할 수 있는 다양한 기술개발에 대한 연구도 진행할 예정임.

 ※ 주요연구내용

• 1. MsrA, MsrB, fRMsr의 항산화 기전과 단백질 기능조절 기전에 관한 연구
• 2. Mical을 비롯한 다양한 Methionine 산화효소들의 기능 연구
• 3. Reversible methionine oxidation/reduction에 의한 단백질 기능 조절과 관련 질병모델 연구
• 4. MsrB1에 의한 Innate immune response 조절 기전 연구
• 5. fRMsr에 의한 노화조절기전 연구
• 6. 특정 단백질 내 Methionine의 산화를 검출하기위한 Biosensor의 개발

2. Aging 관련 연구

노화방지를 통한 수명연장은 오랜 인류의 숙원이자 목표임. 특히 생명 현상을 연구하는 생명과학분야에서는 반드시 정복해야하는 중요한 연구 목표 중 하나임. 이를 위해 유전학, 분자생물학, 생리학, 영양학 등 다양한 방법을 통한 연구가 진행되어 왔으며 현재도 세계의 많은 연구 그룹들이 노화와 수명연장의 비밀을 풀기위해 활발히 연구를 진행하고 있음. 본 연구실은 그 중에서도 초파리(Drosophila melanogaster)와 효모 (Saccharomyces cerevisiae) 등의 모델동물들에서 Dietary restriction (DR), Protein restriction (PR), Methionine restriction (MR) 등의 방법을 통한 노화방지와 수명연장을 연구하고 있으며 더 나아가 관련된 분자기전을 분자생물학과 유전학을 이용하여 연구함으로써 인류의 꿈인 수명연장을 이룰 수 있는 방법을 찾는 것이 궁극적 목표임.

 ※ 주요연구내용

• 1. Methionine restriction diet에 의한 수명연장기전 연구
• 2. Sulfur metabolism과 노화의 관계 연구
• 3. Hydrogen sulfide의 발생과 수명연장의 상관관계 및 작용기전 연구
• 4. 노화의 단계를 측정할 수 있는 Biosensor의 개발
• 5. 노화방지 및 수명연장을 유도하는 신약의 개발

준비 중입니다.

PhD course

MS course