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授業科目名
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構造生物学
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時間割番号
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L10039
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担当教員名
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楠木 正巳
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開講学期・曜日・時限
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後期・月・I
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単位数
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2
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＜対象学生＞
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生命工学科、地域社会システム学科の３年次生
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＜授業の目的および概要＞
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タンパク質、核酸の化学構造、立体構造を復習する。ゲノム、プロテオームを学ぶ。分子間力、分光学を説明する。構造生物学の概要、セリンプロテアーゼを中心とした酵素の機能、立体構造、触媒残基、分子進化、活性のpH依存性を学ぶ。タンパク質の分子進化の例を上げ、アミノ酸配列と立体構造位の関係を学ぶ。タンパク質の生合成の原核生物と真核生物の違いを学ぶ。タンパク質の変性、pH安定性、翻訳語修飾、分子進化を説明する。<BR> 動物、植物、微生物由来のタンパク質を大腸菌で大量発現する方法，タンパク質の精製の原理と実際を学ぶ。タンパク質の結晶化，結晶学の基礎につて理解する。
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＜到達目標＞
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タンパク質、核酸の化学構造、立体構造を理解する。生物進化、分子進化を理解する。タンパク質の生合成、安定性を理解する。タンパク質の大腸菌発現、精製の原理と実際を学ぶ。結晶解析の基礎を理解する。
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＜授業の方法＞
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講義、演習、レポート
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＜成績評価の方法＞
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| No | 評価項目 | 割合 | 評価の観点 |
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| 1 | 試験：期末期 | 60 % | 基本的な事項を理解しているかを判定する。 | | 2 | 小テスト／レポート | 20 % | 演習により，問題に取り組んで理解を深める。 | | 3 | 受講態度 | 20 % | 授業を受け身でなく、自発的に取り組むことが重要である。 |
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＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
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構造生物学は２０世紀後半にできあがった比較的新しい生物学の分野であり、生化学の一分野である。タンパク質、核酸の結晶構造データの集積は１０万件を超えており、その成果は、細胞生物学、微生物学、生理学、分子生物学などの分野にも大きな影響を与えている。例えば、植物の光合成の構造生物学的研究では、光合成明反応の分子メカニズムが、生物というより化学のレベルで理解されつつある。酵素の研究では、酵素の立体構造を前提条件となっている。ここでは、このような構造生物学の入門的講義をおこなう。
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＜テキスト＞
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(未登録)
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＜参考書＞
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- G.A ペツコ D．リンゲ 著 横山茂之 監訳, タンパク質の構造と機能, メディカル・サイエンス・インターナショナル, ISBN:4-89592-422-X
- 倉光成紀 ，杉山政則 編集, 構造生物学―ポストゲノム時代のタンパク質研究, 共立出版（株）, ISBN:4320056493
- 樋口芳樹，中川敦司, 構造生物学 ―原子構造からみた生命現象の営み―, 共立出版（株）, ISBN:4320057015
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＜授業計画の概要＞
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第１回：ゲノム、プロテオミクス<BR>第２回：アミノ酸、タンパク質、核酸<BR>第３回：分子間力、可視紫外吸収スペクトル<BR>第４回：構造生物学概論<BR>第５回：酵素の触媒残基の機能、保存、分子進化<BR>第６回：セリンプロテアーゼの触媒残基と機能、分子進化<BR>第７回：タンパク質のアミノ酸配列の比較<BR>第８回：タンパク質の分子進化速度とアミノ酸置換行列<BR>第９回：タンパク質の変性、pH安定性<BR>第１０回：真核生物のタンパク質の翻訳後修飾，フォールディング，輸送<BR>第１１回：リコンビナント蛋白質合成系<BR>第１２回：大腸菌タンパク質発現系<BR>第１３回：タンパク質の精製<BR> ゲルろ過，アフィニティークロマトグラフィーの原理と実際<BR>第１４回：タンパク質結晶の結晶化、タンパク質結晶学<BR>第１５回：タンパク質結晶学<BR>
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