2017年度 生物代謝科学   Science of Metabolism

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開講元
生命理工学コース
担当教員名
久堀 徹  平沢 敬  中島 信孝  白木 伸明 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火1-2(J221,W831)  金1-2(J221,W831)  
クラス
-
科目コード
LST.A407
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2017年3月17日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

代謝は生物が生きていく上で必要となるエネルギーを獲得するために必要であるのみならず、細胞応答や病態などとも密接に関係している。本講義では、微生物から植物や動物に至るまで、生物における細胞応答や病態について「代謝」という観点から学習する。
本講義を受講することにより、生物における細胞応答や病態に関する知見を学ぶとともにそれら知見の工学・医学分野への応用についても理解を深める。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) 微生物の代謝制御を理解するとともに、微生物の代謝機能を活用した有用物質生産についてその技術や実例を説明できるようになる。
2) 植物、動物、微生物の代謝機能の相違を理解し、植物工場による有用物質生産について説明できるようになる。
3)幹細胞の代謝機構を理解するとともに、創薬研究や再生医療分野への応用について説明できるようになる。

キーワード

微生物、代謝制御、代謝工学、有用物質生産(ものづくり)、幹細胞、アミノ酸代謝、グルコース代謝、核酸医薬、光合成、植物工場

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

授業の前に、課題欄に記載されている項目について、予習しておくことが望ましいです。また各回の授業内容をよく読み,課題を復習して下さい。なお、講義の後半で,その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらうことがあります。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 微生物の代謝を概観する これまでに学んだ生物の代謝を概観し、復習する。
第2回 代謝工学とは? 代謝工学の定義と代謝工学における技術について説明できる。
第3回 システム生物学による微生物代謝制御の理解 微生物の代謝制御について理解を深めるとともに、物質生産への応用について学ぶ。
第4回 微生物細胞工場を用いた合理的な有用物質生産 微生物細胞を用いた有用物質生産の研究について、その戦略を学ぶとともに、近年の有用物質生産の実例について理解を深める。
第5回 代謝フラックス解析 細胞内の代謝流量(フラックス)を解析する手法について理解を深める。
第6回 環境微生物群集と代謝 環境中に棲む微生物について、その群集中での代謝機能と、微生物の生存戦略を学ぶ。
第7回 大量DNA/RNA配列から紐解く微生物の代謝 微生物群集から大量のDNA/RNA配列を取得し解析する方法を学び、その配列情報から代謝経路を考察する。
第8回 代謝と核酸医薬 核酸医薬の成り立ち、原理、応用方法について理解し、その問題点と今後の改善方法を考察する。
第9回 植物の代謝と遺伝子工学 植物特有の代謝経路と遺伝子操作方法について学習し、その応用方法について理解する。
第10回 植物工場における有用物質生産 近年盛んになっている、植物工場の仕組みと、それを用いた有用物質生産について理解する。
第11回 幹細胞の代謝概論 幹細胞についての基礎を学ぶとともに、幹細胞のエネルギー代謝について理解する。
第12回 幹細胞の糖代謝 これまでの講義で学んだ糖代謝を復習し、幹細胞の糖代謝について理解を深める。
第13回 幹細胞のアミノ酸代謝 幹細胞におけるアミノ酸代謝を学ぶとともに、それが未分化性維持および分化における役割についても理解を深める。
第14回 創薬研究への応用 代謝疾患特異的iPS細胞を用いた創薬研究について学ぶ。
第15回 再生医療への応用 幹細胞の代謝特性を利用した再生医療研究ついて理解を深める。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

講義資料は講義中に配布するとともに、OCW-iにアップロードする。

成績評価の基準及び方法

各担当教員より講義内容に関連するレポート課題を課し、到達目標に対する達成度により評価する。

関連する科目

  • 生命理工学コース開講科目(400番台)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修条件は特に設けないが,関連する科目を履修していることが望ましい。

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