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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.
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.
分子生物学と細胞生物学は長足の進歩を遂げ、細胞の機能の分子機構についての情報は莫大になっているが、細胞の化学は極めて複雑であり、その理解はまだまだ不完全である。本講義では、細胞の分子生物学のうち、膜と細胞内輸送、酵素（プロテオリシス）、タンパク質構造決定法、クロマチン、遺伝子発現、細胞内分子の可視化、DNA修復、複製寿命に焦点を当て、それぞれの分子機構とその異常が引き起こす疾患についての知識を習得する。
Facing with the immensity of knowledge about cell biology, students may imagine that there is little left to discover. In fact, the more we find out about cells, the more new questions emerge. The chemistry of cell is extremely complex. In this course, students will learn molecular mechanisms of membrane trafficking, proteolysis, chromatin, gene expression, DNA repair and replicative aging, and learn techniques to determine protein structure and visualization of cells.
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
分子生物学の進展に伴い、生物の遺伝情報が納められているDNAを分離・改変し、細胞（もしくは生物）に再導入する遺伝子工学が発展してきた。この技術は、基礎研究に貢献するだけでなく、ホルモンや抗体、酵素などの有用タンパク質の生産や新たな形質を示す作物や動物の育種、ヒトの遺伝子治療など産業、農業、医療にも大きな影響を与えている。本講義では、遺伝子のクローニングや遺伝子操作法などの遺伝子工学における基盤技術の原理からその応用例について解説する。
With progress in molecular biology, genetic engineering that manipulates DNAs as storages of genetic information has been developed. This technology not only contributes to basic researches but also impacts industry, agriculture, and medical care. This class aims to understand the principle of basic technologies in molecular cloning, genetic manipulation, and their application.
生物工学および関連分野の中でも、酵素機能の解明とその人工的再現と応用について、広範で、かつ深い専門知識を講義すると共に、現時点における問題点の発掘とそれに対応する新しい問題解決方法を考究し、博士課程学生の問題発見・設定能力の涵養に主眼をおく。生体分子を工学的に応用する際に必要な酵素機能の開拓とそれによる超精密分子認識、生体機能材料やバイオセンサーの開発なども具体的な考究の対象とする。
In biomolecular engineering and related fields, extensive and deep expertise will be given for understanding of the enzyme function and their artificial reproduction and application. Students are required to find out problems at the present stage and consider new methods to solve them, by which problem-finding and task-setting abilities of doctoral students will be developed. Improvement of enzyme functions for biomolecular engineering, development of biofunctional materials, and biosensors for molecular recognition of biomolecules are also the subject of this class.
酵素系，微生物系，植物系，および動物細胞系システムにより有用物質の合成を達成するバイオテクノロジーの基盤技術として，遺伝子工学技術やタンパク質工学技術などについて学ぶ。
This class subject deals with a variety of genetic and protein engineering approaches, which serve as a basis of biotechnology for the production of useful compounds using enzymatic, microbial, plant and animal cell systems.
21世紀は生命工学＝バイオテクノロジーの時代といわれており、この技術を活用した産業の目覚しい発展が期待されている。そこで、本講義では主として微生物に関するバイオテクノロジーに焦点を絞り、産業的に重要な微生物の育種などに利用されている基盤技術の原理を理解し、それらの技術の応用により達成されている具体的な事例について学ぶことにより、将来のバイオ関連産業の開拓に興味を深めてもらうことを目的とする。
In this course, students learn principles of fundamental and application techniques in microbial breeding and their application examples.
生物工学および関連分野の中でも生体機能化学に関与する基礎から応用について、広範で、かつ深い専門知識を講義すると共に、現時点における問題点の発掘とそれに対応する新しい問題解決法を考究し、博士課程学生の問題発見・設定能力の涵養に主眼をおく。生体のもつ酵素や遺伝子の機能の応用なども具体的な考究の対象とする。
Lectures on extensive and deep applied biochemistry and biotechnology in bioengineering and related fields are given. Discovering current problems and exploring new problem-solving methods are discussed to train student’s problem-finding and setting abilities. Application of the functions of enzymes and genes in living organisms is also discussed.