Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33940:Analytical Methods for Biopolymers (M) § 33941:Characterization Methods of Biological Molecules (M) 2023 Spring Mon1 College　of　Life　Sciences KATO MINORU 2

Campus

BKC

Class Venue

Forest302

Language

Japanese

Course Outline and Method

生体分子の定量測定、構造解析を行うための実験方法を概説する。はじめに、分光学に共通する原理を学んだ後、各種実験法の解説を行う。紫外可視吸光法、蛍光法、赤外・ラマン法では、各エネルギー遷移と分子構造との関係と、構造解析への応用を解説する。分子の対称性を反映した旋光分散、円二色性ではその原理とタンパク質の2次構造解析への応用を解説する。磁気共鳴法では、その原理と構造解析の方法を解説する。質量分析法では、タンパク質などの生体分子の解析への応用を中心に説明し、分子間相互作用に関しても触れる。
本科目の授業実施形態：対面

Student Attainment Objectives

1）生体分子を主な対象とした分子分光法の基本原理と方法を説明できる。
2）生体分子の化学構造および性質を解析する代表的な分光法を説明できる。
3）核磁気共鳴法を用いた生体分子の立体構造解析を説明できる。

Recommended Preparatory Course

物理学１，２、化学系物理学1,2、物理化学I, II, III、生物物理化学、有機分子解析法、分子分光化学

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
1

生体高分子解析法の概要

生体高分子解析法の背景、生命科学における役割

2

分光法の基礎

各種測定法の概要、スペクトルの基本的要素（吸収と発光、振動数、強度、線幅など）

3

紫外可視(UV･visible)分光法

アミノ鎖、タンパク質、核酸のUVスペクトル、フランク－コンドン原理

4

蛍光分光1

蛍光発光の原理、ヤブロンスキーダイヤグラム、測定技術、各種消光

5

蛍光分光2

蛍光標識、FRET測定

6

旋光分散と円二色性

旋光分散、円二色性、コットン効果、タンパク質の二次構造

7

赤外・ラマン分光法１

振動スペクトルの原理と特徴、水溶液系の測定技術、ATR法、タンパク質のFTIRスペクトル

8

赤外・ラマン分光法２

タンパク質のラマンスペクトル、側鎖構造、共鳴ラマン法の原理と応用、近赤外スペクトル、フーリエ変換型分光器の原理

9

NMR法１

基本的原理１：磁気共鳴法、NMR法の基礎、多核、Jカップリング、水素結合

10

NMR法２

基本的原理２：化学交換、NMR測定原理（FID,緩和時間、スピンエコー法）

11

NMR法３

基本的原理３：デカップリング、緩和機構、NOE

12

NMR法４

二次元NMR法の原理と二次元相関法

13

NMR法５

各種二次元相関法の応用とタンパク質の構造解析

14

質量分析法

タンパク質の同定、生体分子の相互作用

15

まとめ（上記までに15回の分量に到達しなかった場合の補足テーマ）

その他の測定方法

Class Format

BCP停止の場合は、BCPレベル0～2の記載どおりに授業が行われます。
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.

　BCP レベル1 および2 の場合、対面授業を15 回実施する。ただし、BCP レベル1～2 であっても感
染状況の悪化や不測の事態を考慮して、BCP レベル3 以上の授業実施形態で対応をする場合もありうる。
詳細は、manaba+R にて連絡する。
　BCP レベル3 以上となった場合には、基本的にライブ配信型授業を実施する。詳細はmanaba+R にて連絡する。

Recommendations for Private Study

・授業はスライドを中心に行います。スライドデータは事前にmanaba+Rにアップグレードします。授業開始までにスライドデータを印刷して、授業の準備をしておきましょう。
・復習において、スライドの要点および補足説明をノートに整理しましょう。各スライドが理解できるまで、時間を惜しまず徹底的に知識の整理を行いましょう。
（大学設置基準では2単位の授業は、授業30時間、予復習に最小60時間となっています。）

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

以下の1～3より総合的に評価する。
1．授業への参加・取り組み状況
2．小テスト（対面授業時に実施）
3．課題提出（講義ノート、宿題等）

Grade Evaluation Method （Note）

小テストの回数によって評価割合は変化する場合がある。

Advice to Students on Study and Research Methods

単独の担当者が、これだけ多種多様な分光・計測法を取り扱っている講義はほとんどないと思います。複数でなく単独で担当しているので、重複箇所がなく、系統的・統合的に分光法を学ぶことができます。

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
クーパー　生物物理化学　生命現象への新しいアプローチ Alan Cooper 化学同人 978-4-7598-1562-7
化学・生命科学系のための物理化学 Raymond Chang 東京化学同人 4-8079-0563-5 17、１８、２０章が関連しています。

Textbooks （Frequency of Use, Note）

上記の二冊は他の講義でも教科書指定していますが、これらでカバーできるは、30%程度以内です。本講義の該当範囲すべてを網羅する書籍がないため、下記参考書を利用し編集したスライドを用います。

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
パートナー　分析化学II 山口　政俊　他 南江堂 9784524402274 基本的事項がコンパクトに整理されている。
化学・生命科学系のための物理化学 Raymond Chang 東京化学同人 4807905635 「物理化学系科目」の教科書。17、１８、２０章が関連しています。
有機化合物のスペクトルによる同定法 SILVERSTEIN 他 東京化学同人 4807909169 有機化学向けの参考書ため生体分子に関する記述はほとんどないが、MS,IR,NMRの基本的事項の復習に有用。
光と物質（放送大学教材） 伊藤 道也 放送大学教育振興会 4595896263 蛍光分光の解説が平易かつ詳細。
生命化学のための物理化学（下） D. アイゼンバーグ 、 D. クロサーズ 培風館 4563045039 旋光分散と円二色性、蛍光に関する解が参考になる。
生体分子分光学入門 尾崎幸洋・岩橋秀夫 共立出版 4320053826 赤外・ラマン分光法の生体分子解析への応用がまとめられている。
NMR分光学－基礎と応用－  齊藤 肇、 内藤 晶 、安藤　勲 東京化学同人 4807906828 NMRに関しての基本的事項が広範囲にコンパクトに整理されている。ただし、解説は詳しくないため、理解するには他の参考書も必要。
初歩から学ぶNMRの基礎と応用 竹内 敬人、角屋 和水、加藤 敏代 朝倉書店 4254140681 上記の参考書に比べて解説がより詳しい。自主学習に最適な一冊。
これならわかるマススペクトロメトリー 志田保夫　他 化学同人 4759808639 入門的＆基本的事項が丁寧に書かれている。また、装置の実際の使い方の解説もあり、大変便利。
タンパク質をみるー構造と挙動 (やさしい原理からはいるタンパク質科学実験法) 長谷俊治　他 化学同人 475981163X タンパク質の分析に焦点を当てた解説書。図もきれい。比較的内容が新しい。生体分子の質量分析法の参考書として薦める。
タンパク質科学: 生物物理学的なアプローチ 有坂 文雄 裳華房 4785352442 タンパク質科学の入門書であるが、主な解析法も一部記載されています。

Reference Books （Frequency of Use, Note）

上記の図書以外に、化学書資料館（日本化学会）の中の「実験化学講座」もお薦めします。これは図書館のデータベースですのでオンラインで利用できます。データーベースとしの使い勝手はよくないのですが、資料自体は大変詳しいです。

Web Pages for Reference

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

Communication Paper,Learning Management System （manaba+R）,Talk with Students

Other Comments

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