科目名[英文名]
生命分子設計特論   [Biomolecular Design]
区分	後期課程科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	～	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	1080107
責任教員 [ローマ字表記]
池袋 一典, 浅野 竜太郎   [IKEBUKURO Kazunori, ASANO Ryutaro]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

多様化する社会・産業会のニーズはオーダメイドの生体触媒又は優れた耐久性を有する生体触媒の開発の必要性を打ち出してきた。このような趨勢の中、蛋白質工学は蛋白質分子の機能と構造の相関に着目し、遺伝子レベルから酵素などの蛋白質を設計・改良し、これを工学的に応用することを目的としている。本講義では、バイオセンサーの開発研究を中心に蛋白質・核酸を設計・生産・応用するコンセプトを学ぶ。

到達基準

蛋白質や核酸の機能発現のために必要な設計方針の基礎を理解すること。そして設計・構築に必要ないくつかの基本的技術を習得すること。

授業内容

１． 生命分子の科学〜蛋白質・核酸 以下の項目について蛋白質・核酸の構造と機能の相関について学習する。 　蛋白質の構造と機能 　蛋白質の構造；階層構造 　蛋白質・酵素・遺伝子のデータベースの活用 　特徴的な蛋白質　①プロテアーゼ、②酸化還元酵素　 　特徴的な蛋白質　③電子伝達蛋白質、④ＤＮＡ結合蛋白質 　特徴的な蛋白質　⑤抗体、⑥プリオン、シヌクレイン 　核酸；　遺伝子としての構造　 　核酸；　分子認識・触媒機能を有する分子 ２．蛋白質産業応用 蛋白質・酵素と産業の関わりについて以下の項目について学習する。 　酵素蛋白質；生体機能素子としての特徴 　酵素の種類；酵素分類の基準 　酵素・蛋白質に関連した産業　洗剤、物質生産・加工、飼料 　　　どんなプロセス・反応にどんな酵素が用いられているか 　酵素・蛋白質に関連した産業　分析・診断、医薬；薬剤、研究支援 　酵素・蛋白質に関連した産業　酵素センサー；グルコースセンサーとその酵素開発の指針 　酵素関連企業 　酵素開発・生産のプロセス ３． 生命分子工学のツール 生命分子を設計・改良・生産するための方法論について、基盤技術から最先端技術まで学習する。 　酵素反応速度論 　蛋白質の安定性 組み換えＤＮＡ技術 　酵素試料の起源と従来の製造方法 　組換えＤＮＡを用いた蛋白質生産の流れ 　クローニングから生産 　組換えＤＮＡ技術の基礎；　ホスト、ベクター、 　組換えＤＮＡ技術の基礎；　大腸菌；発現の実際 　組換え生産の実際；培養から精製〜問題 蛋白質を創ること；方法論のバリエーション 　部位特異的変異　〜　原理と実際 　融合蛋白質法 　ファージディスプレイ法 　分子シミレーション ４． 生命分子工学〜実践 蛋白質工学・核酸工学の実例を学び、更に最先端の研究開発分野の現状を学ぶ。 酵素改良 　部位特異的変異導入；基質特異性、 　安定性、触媒機能 　容易に精製できる酵素をめざして リガンドの開発；バイオパニング法 　　　　　　　in silicoパニング法 アプタマーの開発と応用 　以上の学習項目を通じて蛋白質工学・核酸工学の基礎的アプローチを習得する。理論と実験科学の両側面から推進されている典型的な学際分野であり、既存の概念、領域にとらわれないダイナミックな発想で研究指針を身につける事を目的とする。

履修条件・関連項目

基礎生物化学、基礎分子生物学、生命化学I及びII、分子生物学I及びII

テキスト・教科書

資料を適宜配布する。あるいはHPに掲示する。

参考書

特になし

成績評価の方法

講義中のレポートにより評価する。

教員から一言

最新の研究成果を掲載した論文を参照しながら進めていく。論文あるいは配布資料はほとんどが英文であるので技術者・研究者としての最低限の英語だけは身につけて授業に望んでほしい。本講義は、基礎生物化学、基礎分子生物学、生命化学I及びII、分子生物学I及びIIと密接な関係にあり、生命工学専攻の学生は必ず履修し、欠かさず履修して欲しい。

キーワード

酵素，蛋白質，核酸、アプタマー、蛋白質の改良，蛋白質の創製，蛋白質性能・機能評価、バイオセンサー

オフィスアワー

オフィスアワー：毎週月曜日１７：００〜１８：００

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

語学学習科目

更新日付

2020/03/16 13:20:02