構造生物学

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
構造生物学
Structural Biology
B301310001 2 2 前期授業 専門科目 CAAGC2305-J1 水2 C17-第1講義室 乾 隆

オフィスアワー

木曜日,12:00?13:00,C17棟114号室

授業目標

生体高分子(蛋白質、核酸、多糖類)の機能を,その高次構造の知見を基に理解しようとするのが構造生物学である.本講義では,タンパク質の高次構造を理解し,X線結晶構造解析やNMR等の方法論の発展と蓄積されてきた構造解析の結果を概観し,構造生物学によってもたらされた新たな生命像をいくつかの実例を知り,ゲノムプロジェクトとの接点についても理解することを目標とする.具体的には,以下の能力を身につけることを達成目標とする.
1. タンパク質の一次構造を理解できること.
2. タンパク質の二次構造を理解できること.
3. タンパク質のドメイン,モチーフ,サブユニット構造を理解できること.
4. タンパク質の変性と再生のメカニズムを理解できること.
5. タンパク質のフォールディングメカニズムを理解できること.
6. 分子シャペロンを理解できること.
7. コンフォメーション病を理解できること.
8. タンパク質の構造決定法を理解できること.

教科書

MORAN・HORTON・SCRIMGEOUR・PERR著,「ホートン生化学」第5版(東京化学同人)
別途プリント配布

参考書

Carl Branden & John Tooze著,勝部幸輝ほか訳,「タンパク質の構造入門」 第2版,(Newton Press)
後藤裕児ほか編,日本生化学会編,「タンパク質の分子設計 シリーズ・バイオサイエンスの新世紀」,(共立出版)

関連科目

基礎生化学,酵素化学,生物物理化学I

授業時間外の学習(準備学習等について)

授業時間だけでは,この講義の内容を理解し,その理解を定着させることは困難であると考えます.授業の予習と復習を欠かさずに行って下さい.教科書代わりに配布されるプリント冊子を授業前に必ず読み,分からない箇所を明確にしておいてください.また,授業で得られた知識を固定化するために必ずその日のうちに復習を行ってください.

授業の概要

次のような内容について順に演習を交えながら講義を行う.
(1) アミノ酸に関する基礎知識
(2) タンパク質の精製
(3) タンパク質の構造構築の基本原理
(4) タンパク質の構造および機能の改変
(5)分子シャペロンやコンフォメーション病について
(6) 生体高分子の構造研究の最近のトピックス,など
を予定している。

授業計画

第1回 全体のイントロ,タンパク質の一般的性質
(目標)タンパク質の構造の4つの階層(一次構造,二次構造,三次構造,および四次構造)を理解し,説明ができる.
準備学習等 教科書4.1節の内容を事前に読んでおく
第2回 タンパク質の構成単位(アミノ酸)
(目標)アミノ酸の構造を書くことができ,側鎖の性質について説明ができる.
準備学習等 教科書3節の内容を事前に読んでおく
第3回 タンパク質の構成単位(ペプチド)
(目標)ペプチド結合,Cα原子を中心とした回転角,およびラマチャンドランプロットを理解し,説明ができる.
準備学習等 教科書4.2-4.3節の内容を事前に読んでおく
第4回 タンパク質の二次構造
(目標)αヘリックス,βシート構造,およびループ構造を理解し,説明ができる.
準備学習等 教科書4.4-4.6節の内容を事前に読んでおく
第5回 タンパク質のモチーフとドメイン
(目標)モチーフ構造,ドメイン構造を理解し,例をあげて説明ができる.
準備学習等 教科書4.7節の内容を事前に読んでおく
第6回 タンパク質の三次構造と四次構造
(目標)タンパク質の三次構造と四次構造を理解し,説明ができる.
準備学習等 教科書3.6-3.11節の内容を事前に読んでおく
第7回 タンパク質の精製
(目標)遺伝子組替え型タンパク質の精製法を理解し,種々のクロマトグラフィーの原理を説明できる.
準備学習等 教科書3.6-3.11節の内容を事前に読んでおく
第8回 中間段階での到達度を確認するためのレポートを課し,前半の内容全般についての総括を行う. 準備学習等
第9回 タンパク質の変性と再生
(目標)タンパク質のフォールディングの階層性を理解し,エネルギーにより説明できる.
準備学習等 教科書4.9-4.10節の内容を事前に読んでおく
第10回 タンパク質の折りたたみと安定性
(目標)タンパク質の構造を安定化する力(相互作用)を理解し,説明できる.
準備学習等 教科書4.11節の内容を事前に読んでおく
第11回 分子シャペロン
(目標)分子シャペロンの種類や役割について理解し,その構造も含めて説明できる.
準備学習等 教科書4.11節の内容を事前に読んでおく
第12回 コンフォメーション病
(目標)コンフォメーション病がタンパク質のミスフォールディングにより惹起されることを理解し,病気についても説明できるようになる.
準備学習等 配布されたプリントを事前に読んでおく
第13回 タンパク質のドラッグデリバリーシステムへの応用
(目標)様々なDDSを知り,特にタンパク質を用いたDDSに関しては,その仕組みを理解し,説明できる.
準備学習等 配布されたプリントを事前に読んでおく
第14回 タンパク質の構造決定I
(目標)X線結晶構造解析の原理を理解できる.
準備学習等 配布されたプリントを事前に読んでおく
第15回 タンパク質の構造決定II
(目標)核磁気共鳴法(NMR法)による構造解析の原理を理解できる.
準備学習等 配布されたプリントを事前に読んでおく
第16回 定期試験は対面で実施する予定です。ただし、状況をみて他の方法で行う場合もあります。 準備学習等

成績評価

授業目標(達成目標)の1?8の達成度で成績評価を行う.C(合格)となるためには,1?8の全ての項目で基本的な問題(授業中に与える演習問題)が解けることが必要である.成績を評価する手段として,定期試験とレポートを用い,100点満点とする.

備考(実務経験の活用を含む)

本授業の内容は、授業担当者の実務経験を活用したものである。