細胞質は、細胞が細胞外からの様々な刺激(増殖因子やホルモンなど)に応答するためのシグナル伝達を行う場所である。細胞質はまた、いろいろな細胞小器官が各々の役割を果たす場所でもある。それら細胞小器官は互いに独立に働いているわけではなく、それらの間で絶えず相互作用や物質の移動が行われている。物質の移動には細胞骨格が深く関わっており、細胞運動やアポトーシスなどのより高次のプロセスも細胞小器官や細胞骨格と切り離して理解することはできない。本講義では、真核細胞の細胞外からのシグナルに対する応答の分子機構、細胞骨格の構造と機能、細胞小器官の構造と機能、細胞小器官のダイナミクス、細胞小器官の間の物質輸送の分子機構などについて、深く掘り下げて講義する。基盤となる分子機構から生理的・病理的な側面まで、最新の知見を含めて理解する。
本講義は、細胞の構造と機能について俯瞰的な見識と洞察力を育成することを目的とする。
本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) 細胞内での様々な現象を議論する時に、細胞全体を俯瞰しながら考えることができる。
シグナル伝達、細胞小器官、タンパク質分解、細胞内輸送、細胞骨格
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
必要に応じて各回の講義冒頭の10分で前回の講義内容を振り返り、今回の講義の要点を示す。各回の講義最後の15分に講義内容の理解を確認するための小テストを課す場合がある。必要に応じて日本語で簡単な解説をする場合がある。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | シグナル伝達(1) | TGF-betaファミリー、種々のサイトカイン、Wnt、TNF-alphaがそれぞれの受容体を介して細胞応答をひき起こすシグナル伝達経路を説明できる。 |
第2回 | シグナル伝達 (2) | 様々なリガンドによって活性化されたGタンパク質共役型受容体が細胞応答をひき起こす主要なシグナル伝達経路を説明できる。 |
第3回 | 細胞骨格と細胞運動 | 細胞骨格の、特に細胞運動における、役割を説明できる。 |
第4回 | モータータンパク質 | モータータンパク質の役割を説明できる。 |
第5回 | アクチン繊維 | アクチンが細胞で働く際のモータータンパク質や調節タンパク質の役割を説明できる。 |
第6回 | 微小管 | 微小管が細胞で働く際のモータータンパク質や調節タンパク質の役割を説明できる。 |
第7回 | オルガネラ | 真核生物の一般的な細胞内小器官の主要な機能を説明できる。 |
第8回 | 終分化した細胞のオルガネラ | 筋細胞をはじめとした終分化した細胞のオルガネラの構造と生理機能を説明できる。 |
第9回 | 膜輸送の基礎 | タンパク質が細胞内外あるいは異なるオルガネラ間で輸送されるプロセス、その時に用いられる膜融合のしくみの基本的な枠組みを説明できる。 |
第10回 | 小胞体−ゴルジ体間輸送とゴルジ体からリソソームへの輸送 | タンパク質の小胞体ーゴルジ体間での輸送およびゴルジ体からリソソームへの輸送の分子機構を説明できる。 |
第11回 | エンドサイトーシスとエキソサイトーシス | 細胞外の分子や細胞膜タンパク質を選択的に細胞内に取り込む際の分子機構および細胞内から細胞外へタンパク質を分泌する際の分子機構を説明できる。 |
第12回 | オートファジー | 細胞質のタンパク質、細胞小器官、細胞内細菌などをリソソームに輸送するオートファジーの役割と分子機構を説明できる。 |
第13回 | オルガネラインヘリタンス | 細胞周期依存的なオルガネラのダイナミクスと分子機構を説明できる。 |
第14回 | 細胞の形態・機能解析法 | タンパク質局在や細胞内構造の形態の定量化・解析法について説明できる。 |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
特に指定しない。
参考書:Molecular Biology of the Cell(Alberts et al., Garland Science)、Molecular Cell Biology(Lodish et al., W H Freeman & Co)。必要な資料を毎回プリントまたは電子ファイルとして配布する。
上記到達目標を達成できたかどうかを成績評価の基準とし、2つの英語レポートで行う。
なし