通年集中 その他 連講. 単位数/Credit(s): 1. 担当教員/Instructor : 和田 健彦. 学期/Semester: 通年集中. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SCH-OCH544J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
東北大学多元物質科学研究所 有機・生命科学研究部門 生命機能制御物質化学研究分野
生命科学における相互作用ならびに化学反応
Interaction and Chemical Reactions in Life Science
近年、分子レベルにおける生命科学の解明がすすみ、様々な化学反応が生命を維持するのに働くことが詳細にわかってきた。これらの化学反応の多くは非常に微小な変化であるが、遺伝子発現や様々なタンパク質間相互作用の制御に重要な働きを持つ。本特別講義では「生命科学における化学反応」に焦点を絞り、生体成分である核酸、蛋白の相互作用や機能を分子レベルで理解することを目的とする。特に、水素結合や疎水相互作用など、弱い相互作用の特徴とその共同効果ならびにエントロピーとエンタルピーの補償則についても詳細に説明する。
In recent years, the understanding of life science at the molecular level has advanced and it has become clear in detail that various chemical reactions work to maintain life. Although many of these chemical reactions only induce changes at the molecular level, they play an important role in controlling gene expression and various protein-protein interactions. In this special lecture, we will focus on "Chemical Reactions in Life Science" and aim to understand the interaction and function of biological components such as nucleic acids and proteins at the molecular level. In particular, the properties and synergetic effects of weak interactions, such as hydrogen bonding and hydrophobic interactions, will be explained in detail. The rules of entropy and enthalpy compensation are also described.
・ 一見複雑な生体分子相互作用・機能発現過程が、微小な相互作用の協同効果や化学反応によることを理解できる。
・ 生命化学・ケミカルバイオロジーの最先端の研究動向が学べる。
・ 生命現象を、分子レベルで理解・分析するための実験技術・解析方法を習得出来る。
・ 自ら積極的に問題点を見出し、その問題点解決に向けた論理的思考、実験計画作成、実験実施法、データー解析法、そして論理的結論誘導方法などの基礎的論理を身に付けられる。
・ Understand that seemingly complicated processes of biomolecular interactions and functions are caused by the cooperative effects of minute interactions and chemical reactions.
・ To learn about the latest research trends in biochemistry and chemical biology.
・ To learn experimental techniques and analytical methods for understanding and analysing biological phenomena at the molecular level.
・ Students will be able to actively identify problems and acquire basic logic such as logical thinking, experimental design, experimental execution, data analysis and logical reasoning to solve the problems.
【講義項目】
核酸やタンパク質間相互作用に基づく生体系超分子に関する研究
弱い分子間相互作用の性質と分子認識現象の基本原理
この原理を利用したナノ構造構築の理論と実際の適用例
生体高分子間に作用する弱い相互作用
タンパク質や核酸の構造と機能
＃遺伝子の化学
遺伝子発現機構を理解する。
遺伝子(DNA,RNA)に対して作用する人工核酸の開発
人工核酸の細胞内への適用
[Lecture items]
Research on biological supramolecules based on interactions between nucleic acids and proteins
Properties of weak intermolecular interactions and basic principles of molecular recognition phenomena
Theory and practical application examples of nanostructure construction using this principle
Weak interactions between biopolymers
Structure and function of proteins and nucleic acids
#Chemistry of genes
Understand gene expression mechanisms.
Development of artificial nucleic acids that act on genes (DNA, RNA)
Application of artificial nucleic acids into cells
授業中における質疑応答、小テストならびに出席、レポ−トなどを総合的に評価する。
Comprehensively evaluate questions and answers during lessons, quizzes, attendance, reports, etc.
参考書：生命化学：杉本直己著 丸善（株）；「分子認識化学」，築部浩編, 三共出版
講義時間は限られており、内容の理解を深めるためにも自主的な学習が重要です。 講義ごとの復習が望まれます。
The session time is limited and self-directed learning is important. Students will be required to review for each class.
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本講義は、令和4年度後期に開講される「生体機能化学ⅢA」（永次史教授担当）と密接に連携し、実施します。両講義共、登録申請・受講して下さい。
オフィスアワー：基本月曜から金曜の10時から17時
This lecture will be conducted in close cooperation with "Biofunctional Chemistry II A" (in charge of Professor Fumi Nagatsugi), which will be held in the latter half of ２０２０. Please apply for registration and take both classes.
The office hours are basically from 10 am to 5 pm, from Monday to Friday.