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生物が生産し、様々な生物活性を有する二次代謝産物は医薬・農薬として人類の生活の質的向上に寄与してきた。それら二次代謝産物の代表的生合成経路（シキミ酸経路、酢酸・マロン酸経路、メバロン酸経路）を有機化学視点から合理的に理解するとともに、そこから派生する様々な二次代謝産物（抗生物質、植物ホルモン、昆虫ホルモン、植物病害抵抗性関連物質など）の構造、生合成および機能について知識を蓄える。また、生合成経路の理解に基づいて開発された医薬、農薬の代表的事例について学び、生合成経路を知ることの意義を認識する。
This class provides students with basic knowledge on three representative biosynthetic pathways of secondary metabolites (shikimate, acetate-malonate, and mevalonate pathways) from a viewpoint of organic chemistry as well as the biological activity of those metabolites.
様々な生物活性を有する天然有機化合物について，単離・構造決定の手法や生合成経路，生理作用メカニズム，化学合成法等について知識を深める。受講者による生物活性天然有機化合物に関するレポート作成およびプレゼンテーション(パワーポイントを使用)も実施する。
This class provides students with basic and advanced knowledge on natural products chemistry that includes isolation, structural determination, biosynthetic pathway, action mechanism, and chemical synthesis of biologically active natural products. Students are required to submit a report on the chemistry and biology of natural procuts and to make a presentation in PowerPoint on the contents of the report.
有機化学の目的は有機物質の特性を理解することである。創薬化学実習２の前半部分では、創薬化学実習１に引き続き、有機化合物の合成を行う過程で反応の理解を深め、基礎的実験操作を学習するとともに試薬、器具の安全な取り扱い方を修得する。
後半部分はPart 1とPart 2の２つの部分から構成される。Part 1では生薬・天然物化学に関する実習を行う。動植物や微生物の代謝によってつくり出される天然物は、古代より様々な形で利用されてきており、なかでも医療分野における重要性が高い。本実習では、生薬・槐花に含まれるフラボノール配糖体ルチンに関する実習を行い、天然物の単離、生合成酵素反応の解析、スペクトルデータ解析による化学構造の決定法などの基本操作を学ぶ。一方、Part 2では、医薬品の原料として重要な薬用植物に関する実習を行う。本実習では、日本薬局方に収載されている生薬の基原植物を中心に、附属薬用植物園で栽培されている重要な薬用植物の形態を観察し、味やにおいを確かめるとともに、利用部位、含有成分、用途について学習する。
In continuation of General Training in Organic Chemistry 1, the first half of this course continues to provide practical training in the basic techniques of the standard synthetic organic chemistry laboratory. The second part of this course provides practical training in the basic techniques of the isolation, derivative synthesis and characterization of natural products. Fieldwork in the Experimental Station for Medicinal Plant Studies is also included in the second part.
日本の天然物有機化学における代表的シンポジウムである天然有機化合物討論会の講演要旨集を教材として，生物活性天然物の全合成および構造決定を行うために必要な合成設計法，有機化学反応，有機構造分析法，および生理機能解析法を理解・修得することを目的とする。各回の担当大学院生を決め，あらかじめ学習した講演内容をパワーポイントを使って発表・解説し，質疑応答を行う。適宜，教員による解説を加える。
This class provides students with advanced knowledge on synthetic design, structural determination, and biological activity of natural organic molecules. The contents include lectures by professors and presentation by students on topics presented in Symposium on the Chemistry of Natural Products.
天然有機化合物は生物活性物質の宝庫であって、医薬品などとして実用にも供されている。この講義では、天然有機化合物の合成に必要な方法論を「触媒」を切り口として学ぶ。さらに、有機化学の原理を生物活性物質デザインに反映する方法の基礎を講述する。ケミカルバイオロジーに関する最新トピックスを随時取り上げる。
/Bioactive natural products are a rich source of novel therapeutics. This course explains synthetic methodologies useful for chemical synthesis of such natural products with special emphasis on "catalyst" that include enzymes, organocatalysts and organometalics. This course also provide basic knowledge on medicinal chemistry and chemical biology.
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の基礎的知識として、糖質、核酸などの生体分子、生体膜ならびに代謝反応に関連する基礎的事項を習得することを目的とする。
２．概要
糖質、脂質と生体膜、代謝とエネルギー、解糖、クエン酸回路、その他の糖質代謝経路について、それらの構造、機能、および反応生物化学的基礎を中心に学習する。
３．達成目標等
・糖質、脂質などの生体分子の種類、構造を理解し、書けること。
・生体膜の構成要素、構造、機能を理解し説明できること。
・代謝反応の種類、相関、制御方法について理解し説明できること。
・代謝反応を自由エネルギー、酸化還元電位などを用いて定量的に理解し説明できること。
・解糖、クエン酸回路、その他の糖質代謝経路のエネルギーおよび物質代謝における役割、その戦略、機構を理解し、具体的に説明できること。
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)
1. The purpose
As a basic knowledge of biotechnology, it aims to acquire biomolecules such as carbohydrates and nucleic acids, biological membranes and fundamental matters related to metabolic reactions.
2. Overview
Learn about carbohydrates, lipids and biological membranes, metabolism and energy, glycolysis, citric acid cycle, other carbohydrate metabolic pathways, their structure, function, and reaction biochemical basis.
3. Goal
· To understand and write the types and structures of biomolecules such as carbohydrates and lipids.
· To be able to understand and explain the constituent elements, structures and functions of biological membranes.
· To understand and explain the type of metabolic reaction, correlation, control method.
· Be able to quantitatively understand and explain metabolic reactions using free energy, redox potential and so on.
· To be able to understand and explain specifically the role of glycolysis, citric acid cycle, other carbohydrate metabolic pathways in energy and substance metabolism, its strategy and mechanism.
目的：受講生は天然有機化合物の研究において、天然有機化合物の単離、構造決定、全合成は重要な位置づけを占めることを理解する。また、天然有機化合物をケミカルプローブへ変換し、その作用機序を明らかにするケミカルバイオロジー研究について知識を集積する。
Object: This course offers an opportunity to learn importance of isolation, structure determination and total synthesis in research studies of natural product chemistry and to help students develop knowledge on chemical biology where mode of action of natural products are investigated with designed and synthesized chemical probes.
概要：本授業では、まず、構造決定や全合成に際して必須となる立体化学を理解することを目的として、立体異性体の分析・分離法について学ぶ。次に、ケミカルバイオロジー研究を理解することを目的として、ケミカルプローブの合成方法や作用機序の解明方法を学ぶ。
Summary of Class: First, researhers who study different fields of natural product chemistry introduce methods for determining stereochemisty of natural products and purification of optically pure compounds. Students will then learn how to synthesize chemical probes and how to evaluate mode of action of natural products.
重要な生理機能を担うタンパク質（受容体やイオンチャンネル、酵素など）に特異的に作用し、機能制御する生物活性分子の精密化学合成と高機能化は、生命科学研究において重要な課題である。
/Synthesis and modification of biologically active compounds are important research areas in life science.
本講義では、有機金属化学、および有機反応化学に関して、生物活性分子の合成に不可欠な基礎事項を中心に概説する。
/Organometalic Chemistry, organic reaction mechanism, and synthetic methods for construction of carbon frameworks are described.