分子細胞生物学

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
分子細胞生物学
Molecular Cell Biology
B301330001 2 2 後期授業 専門科目 CAAGC2314-J1 水2 B3-204 山地 亮一

オフィスアワー

毎週火曜日、12:15?12:50は、対面またはZoomで質問などを受け付けます

授業目標

(1)生命あるものはすべて基本単位である細胞から構成されており、細胞内の分子(特にタンパク質、DNA、RNA)を共同的に作用させることによって生命(生から死まで)を調節する。本講義では、学生がこれまでに修得した生化学の知識を踏まえて、細胞の構造と機能、さらに細胞内の小器官であるオルガネラ(核、細胞膜、小胞体、ゴルジ体、ミトコンドリアなど)の構造と機能の関係を理解することを目的とする。
(2)
1. 細胞を構成するオルガネラと化学成分を説明できること。
2. タンパク質の構造と機能を説明できること。
3. DNAの構造と機能を説明できること。
4. DNAの複製、修復、組換えに関する機構を説明できること。
5. DNAからの情報をタンパク質として読み取る機構を説明できること。
6. DNAからの情報をRNAレベルで読み取る機構を説明できること。
7. 遺伝子組換え技術の原理を説明できること。
8. 生体膜を構成する脂質二重膜と細胞内におけるタンパク質などの輸送機構を説明できること。
9. ミトコンドリアの機能を説明できること。
10. 細胞内におけるシグナル伝達機構を説明できること。
11. 細胞骨格の役割について説明できること。
12. プログラム細胞死の機構を説明できること。

教科書

中村桂子・松原謙一、榊佳之、水島登 監訳「Essential 細胞生物学・第5版」(南江堂) 2021年

参考書

・ 中村桂子、松原健一監修「細胞の分子生物学」(教育社)
・ 須藤和夫など訳「クーパー細胞生物学」(東京化学同人)
・ 鈴木紘一翻訳「ホートン生化学」(東京化学同人)
・ 市川厚監修「マッキーの生化学」(化学同人)

関連科目

基礎生化学、代謝生化学、機能分子生物学

授業時間外の学習(準備学習等について)

授業時間だけでは本講義の内容を理解し、その理解を定着させることはできませんので、後述の「授業計画」を参考にして講義内容に該当する教科書の範囲を授業前に読んで予習して下さい。講義では教科書に記載された基礎的な知識に基づいて、最新のトピックスや発展的な研究内容も説明しますので、予習は欠かさずにして下さい。また教科書の各章の終わりには単元ごとに問題(解答付き)がついているので復習の際に役立てて下さい。

授業の概要

分子細胞生物学は、生化学で習得した内容を踏まえ、生命現象を生命の基本単位である細胞レベル、さらには細胞を構成するオルガネラレベルに展開して理解する学問である。
本講義では、細胞を構成するオルガネラをはじめ、細胞内分子(タンパク質、DNA、RNA)の構造と機能を解説するとともに、遺伝情報の発現・調節、細胞内輸送、細胞骨格、細胞死を講義する。

授業計画

第1回 講義の概要説明、細胞
(目標)細胞を構成するオルガネラとその細胞内での位置づけを理解し、説明できる。
準備学習等 教科書1章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第2回 細胞の化学成分
(目標)細胞を構成する分子を知り、その構造、形、科学的特性を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書2章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第3回 タンパク質の構造と機能
(目標)タンパク質の形と構造、タンパク質の働く仕組み、タンパク質を調節する仕組み、タンパク質の研究方法、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書4章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第4回 DNAと染色体
(目標)DNAの構造と機能、真核生物の染色体構造、染色体構造の調節、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書5章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第5回 DNAの複製
(目標)DNAの複製機構を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書6章(p.198-p. 210)の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第6回 DNAの修復と組換え
(目標)DNAの修復機構と相同組換えを理解し、説明できる。
準備学習等 教科書6章(p.211-p. 229)の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第7回 DNAからタンパク質への翻訳機構
(目標)DNAからRNAへ、そしてRNAからタンパク質へと細胞がゲノムを読み取る仕組みを理解し、説明できる。
準備学習等 教科書7章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第8回 遺伝子発現調節機構
(目標)遺伝子発現のあらまし、転写のスイッチの働く仕組み、特定の細胞型を作り出す分子機構、転写後の調節、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書8章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第9回 遺伝子組換え技術(遺伝子とゲノムの解析)
(目標)DNA分子の操作と分析方法、DNAのクローニング、遺伝情報の解読とその活用方法、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書10章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第10回 膜構造
(目標)脂質二重膜の構造と構成成分を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書11章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第11回 膜輸送
(目標)膜輸送の原理、輸送体とその機能、イオンチャネルと膜電位、神経細胞のイオンチャネルとシグナル伝達、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書12章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第12回 ミトコンドリアにおけるエネルギー生産
(目標)ミトコンドリアと酸化的リン酸化、電子伝達系とプロトンのくみ出しの分子機構、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書14章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第13回 細胞内区画と細胞内輸送
(目標)膜で囲まれたオルガネラの空間的位置づけ、タンパク質の選別方法、小胞輸送、エンドサイトーシス経路、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書15章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第14回 細胞内情報伝達経路
(目標)細胞内シグナル伝達機構の一般原理、Gタンパク質共役型受容体や酵素共役型受容体を介したシグナル伝達の仕組み、を理解し、説明できる。
準備学習等 教科書16章の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第15回 細胞骨格の役割、細胞死の制御機構
(目標)細胞骨格の役割と細胞死の制御機構とを説明できる。
準備学習等 教科書17章と18章(P. 639から)の内容を事前に読み、疑問点を抽出しておく
第16回 定期試験 準備学習等

成績評価

授業目標(達成目標)の1〜12の達成度で成績評価を行う。合格(C以上)となるためには、1〜12のすべての項目で基本的な内容を説明できることが必要である。
期末試験の結果に課題に対するレポートの内容や平常点を加味して総合的に成績評価します(当たり前ですが、レポート提出は必須事項です)。
期末試験は対面で実施する予定ですが、状況をみて実施方法を変更する可能性があります。

備考(実務経験の活用を含む)

授業開始前日までに受講申請を終えておくこと。

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。