糖質科学

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
糖質科学
Glycoscience
B301460001 2 3 前期授業 専門科目 CAAGC3320-J1 火2 C17-第1講義室 阪本 龍司

オフィスアワー

月曜日(12:00~13:00)
C17棟-313号室(生物資源循環工学研究グループ)

授業目標

単糖の定義、構造、命名法から始め、様々な単糖誘導体、オリゴ糖、多糖の構造の理解、糖質の生理機能と物性の理解、糖質分解酵素による新規オリゴ糖の合成法の理解、生体内に存在する複合糖質の構造と機能の理解、および糖鎖改変によるバイオ医薬品合成を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. 糖質の定義を説明できること。
2. 糖質(単糖、オリゴ糖、多糖、配糖体など)の構造を表せること。
3. オリゴ糖および多糖の一次構造決定法を説明できること。
4. 糖質が有する生理機能および物性を説明できること。
5. 糖質分解酵素の触媒機構を説明できること。
6. 酵素法によるオリゴ糖合成法を説明できること。
7. 複合糖質(糖タンパク質、糖脂質、プロテオグリカン)の構造と機能を説明できること。
8. バイオ医薬品における糖鎖の重要性を説明できること。

教科書

プリントを配付

参考書

ホートン生化学(東京化学同人)
工業用糖質酵素ハンドブック(講談社サイエンティフィック、1999)
糖質の科学(朝倉書店、1996)
オリゴ糖の製法開発と食品への応用(シーエムシー出版、2012)
機能性糖質素材の開発と食品への応用II(シーエムシー出版、2013)
乳化剤・増粘安定剤総覧(食品化学新聞社、2013)

関連科目

基礎生化学、食品化学、応用酵素学、生物資源利用学

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、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。毎回の講義内容を復習も含めて整理しておくこと。また、講義内容に関連して興味のあることや知りたいことなどは学術情報センターやインターネットなどで情報を収集することによって、より興味と理解が深まります。質問については、授業後の休み時間はもちろん、授業中でも説明が分からない場合は随時質問してください。また、オフィスアワーは設定していますが、それ以外の時間でも気軽に居室へ訪れて下さい。

授業の概要

糖質は生体内においてエネルギーや細胞成分を担う重要な分子であり、また今日では食品をはじめとする多くの分野において利用されており、産業的にも非常に重要である。本授業では、糖質の構造と機能を中心に具体的な研究例を挙げながら、化学と生物学の両面から総合的に解説する。

授業計画

第1回 シラバスに沿って講義の概要説明。
アルドースとケトースの鎖状構造(フィッシャー投影式)。
(目標)糖質の定義、アルドースおよびケトースの構造と異性体、エピマーを理解する。
準備学習等 シラバスの内容を事前に読んでおく。
第2回 アルドースとケトースの環状構造(ハース投影式)と命名法。
(目標)環状構造(ピラノースとフラノース)、アノマー、単糖の命名法を理解する。
準備学習等 前回の目標について復習し、プリントにて今回の講義概要に該当する部分を事前に読んでおく。
第3回 単糖の立体配座、糖リン酸、グリコーゲンの合成と分解。
(目標)単糖の立体配座(いす型と舟形)、様々な糖リン酸の構造、グリコーゲン代謝における糖リン酸について理解する。
準備学習等 同上
第4回 アミノ糖およびデオキシ糖の構造。
(目標)ヒアルロン酸やキチンなど自然界に存在するアミノ糖およびデオキシ糖の構造と機能を理解する。
準備学習等 同上
第5回 糖アルコールおよび糖酸の構造。
(目標)キシリトールやペクチンなど自然界に存在する糖アルコールおよび糖酸の構造と機能を理解する。
準備学習等 同上
第6回 オリゴ糖、多糖、配糖体の分類と命名法、多様性。
(目標)構成糖や糖の結合様式の違いにより様々なオリゴ糖や多糖が存在することを理解する。
準備学習等 同上
第7回 様々な多糖の構造と物性、生理機能。
(目標)増粘剤や乳化剤、ゲル化剤、生理機能素材などとして産業的に利用されている多糖について理解する。
準備学習等 同上
第8回 中間試験。
(目標)中間段階で試験を行うことで、これまでの講義内容の理解を定着させる。
準備学習等 1〜7回目までの復習。
第9回 オリゴ糖と多糖の一次構造決定法。
(目標)構成糖分析やメチル化分析などによる糖鎖構造決定法について理解する。
準備学習等 プリントにて今回の講義概要に該当する部分を事前に読んでおく。
第10回 糖質関連酵素の触媒機構。
(目標)糖質加水分解酵素の触媒機構および酵素的オリゴ糖の合成法を理解する。
準備学習等 前回の目標について復習し、プリントにて今回の講義概要に該当する部分を事前に読んでおく。
第11回 機能性オリゴ糖について。
(目標)ビフィズス菌選択増殖活性や抗う蝕性、包括活性などオリゴ糖の持つ種々の機能を理解する。
準備学習等 同上
第12回 酵素によるデンプン加工。
(目標)様々なタイプのデンプン分解酵素の作用機構およびそれらを用いた様々なデンプン由来糖質の合成について理解する。
準備学習等 同上
第13回 糖鎖生物学1:糖タンパク質、糖脂質、プロテオグリカンの構造と機能。
(目標)細胞表層および細胞外マトリックスに存在する複合糖質の構造と機能について理解する。
準備学習等 同上
第14回 糖鎖生物学2:糖鎖改変による医薬品開発。
(目標)バイオ医薬品における糖鎖の重要性について理解する。
準備学習等 同上
第15回 期末試験
「期末試験は対面で実施する予定です。但し、状況をみて他の方法で行う場合もあります」
準備学習等 9〜14回目までの復習。
第16回 総括:期末試験の解説
(目標)この授業で学んだことについて、苦手な箇所を克服する。
準備学習等 期末試験の問題をやり直しておく。

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が解けることが必要である。成績を評価する手段として、「平常点」、「中間試験」、「期末試験」を用いる。成績評価に占める割合は、平常点が15%、中間試験が45%、期末試験40%とする。