바이러스 단백질 분자들의 상호작용에 관한 연구는 바이러스 복제에 대한 이해를 제공할 뿐만 아니라 바이러스 감염에 대한 치료제 및 백신을 개발하는 근거를 제시할 수 있다. 막(M) 단백질과 뉴클레오캡시드(N) 단백질의 상호작용은 코로나바이러스의 조립에 필수적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 중동호흡기증후군 코로나바이러스(메르스 코로나바이러스)와 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스2(코로나19 바이러스) 감염 세포에서, 돌기(S) 단백질과 N 단백질의 직접적인 상호작용을 공동 면역 침강 및 단백체 분석을 통하여 확인했다. S 단백질의 Spike C-말단 도메인(Spike CD)에 해당하는 합성 펩타이드는 시험관 내 실험에서 두 단백질의 상호작용을 억제했다. 또한 세포 투과성 펩타이드가 결합한 Spike CD 펩타이드(R-Spike CD)가 메르스 코로나바이러스 감염 세포와 코로나 19 바이러스 감염 세포에서 바이러스 복제를 억제하였다. 보다 안정적인 D형의 아미노산으로 구성된 짧은 Spike CD (R-Spike CD (D))를 설계하였고 다양한 코로나19 바이러스 변이주들의 복제를 억제하는 효과를 확인하였다. R-Spike CD (D) 펩타이드는 R-Spike CD와 비교하여 코로나19 바이러스 S 클레이드 및 델타 변이주가 감염된 세포에서 더 효과적으로 바이러스의 복제를 억제하였다. K18-hACE2 형질전환 마우스 모델에서, R-Spike CD (D) 펩타이드의 비강 내 투여는 코로나19 바이러스 S 클레이드 및 델타 변이주 감염 후에 얻은 폐 조직에서 병리적 증상을 완화하고 실험 쥐의 생존율을 증가시켰다. 이러한 시험관 내 및 생체 내에서의 실험 결과는 R-Spike CD (D) 펩타이드가 코로나19 바이러스 감염에 대한 잠재적인 항-바이러스 치료제로 적용될 수 있음을 시사한다. 또한, 코로나19 바이러스의 N 단백질을 특이적으로 인식하는 단일클론항체를 제작하였고, 더 높은 감도로 코로나19 바이러스를 신속하게 검출하는 방법을 개발하였다. 또한 재조합 융합 단백질(SARS-CoV-2 Spike CD-Fc)을 사용하여 코로나 19 바이러스 Spike CD와 N 단백질의 상호작용을 증명하는 ELISA 기반 Bait & Prey 시스템을 구축했다. 이 시스템은 재조합 Spike CD 융합 단백질과 N 단백질 특이적인 항체에 의해 검출된 바이러스의 N 단백질 사이의 상호작용을 관찰함으로써 코로나19 바이러스를 정량적으로 검출할 수 있다.