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生命はタンパク質・酵素が正しく機能することによって維持されている。生化学の基礎を学び、酵素の構造と機能の重要性を理解する。まず、タンパク質を扱う生化学の基礎、具体的には、タンパク質精製法、立体構造の成り立ちを解説する。その上で、酵素反応速度論、酵素活性調節、触媒メカニズム、さらに、タンパク質の合成における酵素の役割、酵素がもたらす病態への創薬法を解説する。
The life is maintained by proteins and enzymes functioning definitely. The course offers an opportunity to learn the biochemical basics and understand the structure and function of enzyme. At first, the biochemical basics about protein purification and protein structure are overviewed. Then, we study enzymes specifically; kinetics, regulation, catalytic mechanism of enzymes, and drug design targeting enzymes in diseases.
生化学２では、タンパク質の構造と機能について学ぶ。タンパク質の性質、構造がタンパク質の機能にどのように関与しているか、そして、生命を維持するための様々な化学反応がタンパク質によりどのように行われているかについて学ぶ。
Biochemistry is a molecular understanding of chemical processes in cells. In this class, students will learn synthesis, folding and function of proteins. By focusing on enzymes, students learn kinetics and regulation of enzymes as well as their underlying molecular mechanisms.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
バイオテクノロジーは近年著しい進歩を遂げている。この授業ではそれを支える生物化学の基礎、とりわけ、生体構成物質の構造と機能の基礎知識について学ぶ。
２．概要
これまで学んできた有機化学や物理化学の知識を基にして、生体機能発現と密接に関連するアミノ酸やタンパク質の構造、生体触媒としての酵素の構造と機能、およびその反応速度論、補酵素の種類と役割などについて学ぶ。
３．達成目標等
この授業では主に以下のような能力を習得することを達成目標にする。
・複合領域としての生物化学を、生命現象、細胞、水との関係で理解することができる。
・生体機能を司るタンパク質やアミノ酸の構造と機能を理解し、説明することができる。
・生体触媒である酵素の構造と機能を理解し、速度論的な解析をすることができる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Object and Summary of Class
This course provides students with basic knowledge on biochemistry, in particular structures and functions of biomolecules such as amino acids and proteins.
Goal of Study
The purpose of this course is to help students explain the following biochemistry topics:
· Cell structures and roles of water in biochemical phenomena
· Structures and functions of amino acids, peptides, and proteins
· Structures and functions of enzymes and enzyme kinetics
酵素・タンパク質の産業応用について、利用技術の方法論と実践を理解する（前半1〜8：小川担当）。
癌、アルツハイマー病、感染など病気と酵素の関連性を分子細胞生物学的視点から学ぶ（後半9〜14：二井担当）。
This course offers an opportunity to learn the structure- function relationship of enzymes and proteins and their application for use in biotechnology, and to learn the pathophysiological functions of proteins in cancer, Alzheimer’s disease, and infection.
本講義では、酵素反応の基本的なメカニズムを理解し、主要な代謝経路とその調節機構を知ることを目的とする。主に、糖と脂質の代謝からエネルギー(ATP)産生に至る代謝経路と作用機構、細胞活動やエネルギーの貯蔵のための生体高分子の生合成の機構を概説する。また、代謝反応の生理的な調整機構を概説する。
This lecture aims to understand the basic molecular mechanisms of major metabolic processes and their regulatory mechanisms. This lecture provides explanations about the metabolic processes and action mechanisms form carbohydrate and lipid metabolism to energy (ATP) production and the biosynthesis of biomolecules for cell activity and energy storage. This lecture is also given on the physiological regulation of the metabolic processes.
生命現象は物理や化学の言葉で語ることができることを、20世紀の生命科学の歴史が証明した。生体を構成する物質は多様で複雑であるが、物理や化学の法則に従い秩序をもって生命活動を支えている。本授業では、生物の様々な営みを分子レベルで理解するために、必要な細胞を構成する物質の特性、遺伝子、タンパク質、細胞の情報伝達機構について講義する。さらに、現代の生物化学の可能性と、直面する諸問題について考える。
It has been proved that all biological phenomena can be described by physical and chemical laws. Although the substances constituting living organisms are diverse and complex, they form an order with physical and chemical laws and support life activities. Students will learn about the basic biological molecules including amino acids, proteins, carbohydrates, nucleotides and fats. This lecture will also talk about basic molecular mechanisms of intracellular signal transduction, and will discuss the application possibilities of biochemistry and the problems in modern times.
生命現象を分子レベルで捉え、薬物の作用を生化学的に理解するための方法論を学ぶことを目的とし、生体試料、細胞及び微生物の取り扱い方法、ならびに生化学的、分子生物学的基本操作を修得する。
具体的には、臓器・組織の構造の観察、タンパク質・酵素活性の測定、細胞・組織を用いた生理機能の生化学的解析、遺伝子発現の解析、微生物の分離や形質発現の観察、DNAの増幅や制限酵素地図作成など分子生物学的な基本操作について学ぶ。
This course aims to improve students’ ability to handle biological materials including tissues, cells, and bacteria, in biochemical and molecular biological methods, to learn methodologies for analyzing physiology and pharmacology of organisms: i.e. students learn how to analyze structure of organs and tissues, how to measure enzymatic activities, and gene expression, and methods for protein purification, bacterial isolation, DNA amplification, and restriction enzyme mapping.
細胞内、生体内で行われている生合成や代謝反応を学び、生命維持のための基本的な生化学反応を理解することを目的とし、臨床生化学検査の基本となる知識を習得することを到達目標とする。また、個々の重要な生体内物質の解析法、定量法について習得し、臨床検査の主要な役割のひとつである病態評価の原理と重要性を学び、測定原理、誤差要因、基準範囲、臨床応用などを総合的に考察しながら、生化学検査の遂行が可能な知識と能力を獲得する。 / To study the principles of clinical biochemical tests including glucose, lipids, amino acids, nucleic acids, heme, enzymes, electrolytes, and hormones.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
生物の機能の多様性や代謝産物の化学的多様性は，生物種ごとに異なるユニークな代謝機能やその調節機能の違いが反映された結果としてとらえることができる．こうした種特有の代謝機能とその調節機構は，個々の生物種の生存と繁栄の戦略として不可欠なものであるばかりでなく，工学的視点からもきわめて示唆に富んだものとなっている．本講義では，特に微生物や植物におけるそうした事例を詳細に解説するとともに，生物の代謝機能をコントロールしてこれを工学的に活用するアプローチの数々を紹介する．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Basic and applied aspects of useful biological functions, metabolism, and enzymes of living systems, especially those of plants and microorganisms, will be discussed. The topics that this lecture deals with will include:
・ Protein engineering and industrial applications of microbial and plant enzymes
・ Biochemistry, regulation, and application of plant specialized metabolism
・ Metabolic engineering for the production of useful compounds