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授業科目名 構造生物学
時間割番号 LBT318
担当教員名 楠木 正巳
開講学期・曜日・時限 後期・月・I 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的および概要>
 タンパク質、核酸の化学構造、立体構造を復習する。DNAの複製、転写、翻訳を復習する。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。
 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。
<到達目標>
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。
<授業の方法>
講義、演習、レポート
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
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。 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
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。
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 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
  2. 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
  3. 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
<授業計画の概要>
第1回:アミノ酸、タンパク質、核酸の復習
第2回:遺伝子の複製、転写、翻訳の復習
第3回:構造生物学概論
第4回:タンパク質の一次構造、二次構造、三次構造、四次構造
第5回:大腸菌タンパク質発現系
第6回:ヘモグロビンとミオグロビンの立体構造と機能
第7回:タンパク質の分子進化
第8回:筋肉タンパク質の構造と機能
第9回:セリンプロテアーゼの構造と機能
第10回:タンパク質の精製
第11回:タンパク質の結晶化、タンパク質結晶学
第12回:タンパク質の輸送と一生
第13回:抗体の構造と免疫
第14回:タンパク質と薬
第15回:病気とタンパク質