Web Syllabus(講義概要)
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生命物理学Ⅰ
英文名 Life PhysicsⅠ
科目概要 理学研究科(修士課程) 分子科学専攻, 生物科学専攻 1~2年 2単位 後期 講義 金4限
科目責任者 小寺 義男
担当者 小寺 義男山村 滋典

授業の目的

物理学、化学、生物科学を始め、広い分野で活用されているX線結晶構造解析、質量分析計の概要を理解し、最新の生命物理学研究を包括的に理解することを目的とする。

DPとの関連

MB1MB5

教育内容

第1回~第5回 回折理論、位相決定法などの結晶構造解析の基礎と蛋白質への応用について解説する。後半は蛋白質分子の物性研究とその成果について概説する。
第6回~第10回 実際にタンパク質が存在している溶液中におけるタンパク質の静的、動的構造、タンパク質間相互作用、さらには、細胞複雑系における個々のタンパク質の情報を得るための方法について概説する。
第11回~第15回 最新の生命物理学研究について理解を深め、今後の展望について議論する。

教育方法

プリントを配布し、これに沿ってゼミナール形式で講義を進める。

授業内容

項目 内容 担当者 日時
第1回 結晶構造解析の原理(I) 空間格子、結晶による X 線の回折について学ぶ 山村 滋典
9/11④
第2回 結晶構造解析の原理(II) 構造モデルの導出法、構造精密化について学ぶ 山村 滋典
9/18④
第3回 結晶構造解析の実際 X 線結晶構造解析の実際について学ぶ 山村 滋典
9/25④
第4回 粒子線による結晶構造解析(I) 中性子結晶構造解析について学ぶ 山村 滋典
10/2④
第5回 結晶構造解析のまとめ 結晶構造解析のまとめ 山村 滋典
10/9④
第6回 溶液中でのタンパク質物性(1) 溶液中でのタンパク質の立体構造
NMRによる立体構造解析
小寺 義男
10/16④
第7回 溶液中でのタンパク質物性(2)
NMRによる立体構造解析
質量分析計による立体構造情報の取得
小寺 義男
10/23④
第8回 質量分析計によるタンパク質の分析(1) 様々な質量分析計とその原理 小寺 義男
10/30④
第9回 質量分析計によるタンパク質の分析(2) 量分析計によるタンパク質の同定
翻訳後修飾、タンパ ク質の切断
タンパク質間相互作用の解析
小寺 義男
11/6④
第10回 質量分析計によるタンパク質の分析(3) 質量分析計によるタンパク質の網羅的解析
質量分析計によるタンパク質の比較分析
小寺 義男
11/13④
第11回~第14回 生命物理学研究の最前線 タンパク質の立体構造解析、プロテオーム解析、タンパク 質間相互作用、細胞複雑系における立体構造情報の取得等に関する研究について紹介し、生命物理学研究に現状と展望について議論する。 小寺 義男
11/20④
11/27④
12/4④
12/11④
第15回 まとめ 全体のまとめ 小寺 義男
12/18④
第1回
項目
結晶構造解析の原理(I)
内容
空間格子、結晶による X 線の回折について学ぶ
担当者
山村 滋典
日時
9/11④
第2回
項目
結晶構造解析の原理(II)
内容
構造モデルの導出法、構造精密化について学ぶ
担当者
山村 滋典
日時
9/18④
第3回
項目
結晶構造解析の実際
内容
X 線結晶構造解析の実際について学ぶ
担当者
山村 滋典
日時
9/25④
第4回
項目
粒子線による結晶構造解析(I)
内容
中性子結晶構造解析について学ぶ
担当者
山村 滋典
日時
10/2④
第5回
項目
結晶構造解析のまとめ
内容
結晶構造解析のまとめ
担当者
山村 滋典
日時
10/9④
第6回
項目
溶液中でのタンパク質物性(1)
内容
溶液中でのタンパク質の立体構造
NMRによる立体構造解析
担当者
小寺 義男
日時
10/16④
第7回
項目
溶液中でのタンパク質物性(2)
内容
NMRによる立体構造解析
質量分析計による立体構造情報の取得
担当者
小寺 義男
日時
10/23④
第8回
項目
質量分析計によるタンパク質の分析(1)
内容
様々な質量分析計とその原理
担当者
小寺 義男
日時
10/30④
第9回
項目
質量分析計によるタンパク質の分析(2)
内容
量分析計によるタンパク質の同定
翻訳後修飾、タンパ ク質の切断
タンパク質間相互作用の解析
担当者
小寺 義男
日時
11/6④
第10回
項目
質量分析計によるタンパク質の分析(3)
内容
質量分析計によるタンパク質の網羅的解析
質量分析計によるタンパク質の比較分析
担当者
小寺 義男
日時
11/13④
第11回~第14回
項目
生命物理学研究の最前線
内容
タンパク質の立体構造解析、プロテオーム解析、タンパク 質間相互作用、細胞複雑系における立体構造情報の取得等に関する研究について紹介し、生命物理学研究に現状と展望について議論する。
担当者
小寺 義男
日時
11/20④
11/27④
12/4④
12/11④
第15回
項目
まとめ
内容
全体のまとめ
担当者
小寺 義男
日時
12/18④

到達目標

現在の生命科学研究においては、高度な生命・生物システムの理解に向けて個々のタンパク質の存在様式、機能発現 機構とともに、生体内での存在量、ネットワーク等を包括的に理解することが必要である。本講義では、X線結晶構造解析、溶液中でタンパク質物性解析、さらには細胞複雑系におけるタンパク質の量的情報の解析、タンパク質間相互作用解析について具体的な方法について習得し、これらを複合的に用いた生命科学研究の現状を理解する。

評価基準

レポート提出 (80%)、講義への積極的参加 ( 質問・発言等 )(20%) を総合的に評価する。

準備学習(予習・復習)

授業時間外に必要な学習の時間:lコマあたり 4 時間
予習:本講義の基礎となる学部での X 線結晶構造解析にかかわる講義内容および学生実験の内容を良く復習して おく。
復習:講義内容をもとにレポート課題を行い、講義内容とその関連事項の深い理解に努める。

実務経験のある教員情報

(なし)

関連科目

生命物理学Ⅱ

その他

・講義中に課題を出した場合、重要な部分ならびにその応用部分について解説し、議論する。
・講義終了後にレポート課題を出し、以後の授業でその内容について議論する。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 プリントを配布
参考書 X 線結晶学(上・下) 仁田勇編 丸善
参考書 Essential タンパク質科学 Mike Williamson 著
津本浩平、植田 正、前仲勝 実監訳
南江堂
教科書
書名
プリントを配布
著者・編者
発行所
参考書
書名
X 線結晶学(上・下)
著者・編者
仁田勇編
発行所
丸善
参考書
書名
Essential タンパク質科学
著者・編者
Mike Williamson 著
津本浩平、植田 正、前仲勝 実監訳
発行所
南江堂