Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
30154:[2025 Spring]Protein Engineering (M) 2025 Spring Mon5 College of Life Sciences AONO RIKU、MIHARA HISAAKI 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning202

Language

日本語

Course Outline and Method

タンパク質は生体を構成する最も重要な成分であり、酵素の触媒機能をはじめ、様々な生理機能を有している。タンパク質工学は、タンパク質に新規な機能やより優れた機能を付加することを目指して、遺伝子操作などによりタンパク質を改変し、あるいは新規なタンパク質を創出し、様々な分野へ応用 を目指す学問である。本講義では、生化学、分子生物学、遺伝子工学の知識をベースに、立体構造に基づくタンパク質の機能の解明、データベースに基づく情報解析、タンパク質の構造予測、構造設計、タンパク質改良の技術要素について学び、それらの応用の現状と未来についても考える。授業内で小テスト・課題を課し、とその解説および質疑応答を対面、配布用紙およびmanaba+Rを通じて行う。定期試験は実施しない。

Student Attainment Objectives

1.タンパク質の基本構造、構造ー機能相関、酵素触媒の基礎が理解できる。
2.遺伝子工学的手法、化学的手法、進化工学的手法によるタンパク質の機能改変の基礎が理解できる。
3.タンパク質の構造予測、分子設計の基礎を理解できる。
4.タンパク質工学の実際例の知識に基いて、新たなタンパク質の創出について考えることができる。

Recommended Preparatory Course

生物科学IおよびII、生化学1および2、分子生物学、微生物学、微生物生理学、分子細胞生物学1、生物物理化学、酵素学

Course Schedule

Lecture/Instructor(When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information

本科目は+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照

1(三原久明)

タンパク質の構造形成1

アミノ酸側鎖の物理化学的性質、タンパク質の階層構造

2(三原久明)

タンパク質の構造形成2

タンパク質の構造形成、共有結合、非共有結合性相互作用、安定性

3(三原久明)オンデマンド

タンパク質の構造形成3

フォールディング、輸送、シャペロン、翻訳後修飾

4(三原久明)

タンパク質の構造・機能改変の手段1

化学修飾、遺伝子操作、部位特異的変異導入

5(三原久明)

タンパク質の構造・機能改変の手段2

タンパク質の構造決定、バイオインフォマティクスの活用、タンパク質データベース、アミノ酸配列、アラインメント、系統解析、機能予測、構造予測

6(三原久明)オンデマンド

タンパク質の構造・機能改変の手段3

様々な変異導入法、合理的設計法、進化工学的手法

7(青野陸)

タンパク質の構造と機能の相関1

酵素としてのタンパク質、触媒反応機構

8(青野陸)

タンパク質の構造と機能の相関2

補酵素、構造変化、アロステリック調節

9(三原久明)

タンパク質工学の実際1:安定性の改変

タンパク質の耐熱化の理論と実際

10(三原久明)オンデマンド

タンパク質工学の実際2:基質特異性の改変

酵素の基質特異性改変の実際

11(三原久明)

タンパク質の分子設計1

立体構造のデザイン、de novo設計、ホモロジーモデリング

12(三原久明)

タンパク質の分子設計2

第21番目のアミノ酸(セレノシステイン)、UGAコドン、セレンタンパク質、非天然型(人工)アミノ酸の導入

13(三原久明)

タンパク質の分子設計3

遺伝暗号の拡張

14(三原久明)オンデマンド

タンパク質工学の展望と講義の総括

タンパク質工学の更なる可能性

Class Format

対面授業を10回、オンデマンド授業を4回実施する。

Recommendations for Private Study

レジュメの内容に関係する教科書(および必要に応じて参考書)の内容を読み学習する。また、特に興味がわいた内容をさらに書籍・文献・インターネットで調べることをお薦めする。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)
0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment 
(Evaluation of Everyday Performance in Class)
100

受講生の到達目標に対応して課題・小テスト等を課し、提出物の提出状況とその内容および授業への取り組み状況を総合的に評価し、これを100%とする。

Grade Evaluation Method (Note)

成績評価を受けるためには、2/3(10回)以上の授業への参加が必要となる。授業への参加は、カードリーダーによる出欠確認および提出物の提出状況から判断する。

Advice to Students on Study and Research Methods

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
エッセンシャル タンパク質工学 老川 典夫、大島 敏久、保川 清、三原 久明、宮原 郁子 講談社 4061538993

Textbooks (Frequency of Use, Note)

教科書および講義内で提示または配布する資料に基いて授業を行う。

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
タンパク質工学の基礎 松澤洋 編 東京化学同人 4-8079-1425-1
蛋白質工学概論 渡辺公綱、小島修一 コロナ社 4-339-06709-1
タンパク質の分子設計 後藤祐児、谷澤克行 編 共立出版 4-320-05554-3
タンパク質ー科学と工学 左右田健次、中村聡、高木博史、林秀行 講談社 4-06-139788-5

Reference Books (Frequency of Use, Note)

Web Pages for Reference

特になし。

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Interactive Sheet,Learning Management System (manaba+R),Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

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