化学反応解析特論ⅡＡ / Reaction in biomolecules and its related structures  

  南後 恵理子  

  理  

  後期集中  

  後期集中 その他 連講  

生体を構成する主成分であるタンパク質はアミノ酸が連結し折り畳まれた三次構造を有し、生物学的に重要な機能を発揮する際には、局所的もしくは広域的な構造変化を起こす。その動的な構造変化を原子レベルで捉え理解することは、生命現象の深い理解に重要である。本授業では、生体分子の機能と反応及びその立体構造について理解を深め、X線結晶構造解析を中心とした構造解析手法とその応用について習得する。

Proteins are a main component of living organisms with a tertiary structure in which linked amino acids are folded. When proteins exhibit biologically important functions, they undergo local or global structural changes. Dynamic protein structure information at the atomic level leads to a better understanding of life phenomena. In this course, students will gain more insight into functions, reactions, and structures of biomolecules. Students will also learn about protein structure analysis including mainly X-ray crystallography and their applications.

  先端分子化学生物学特論Ⅲ  

  米倉 功治  

  生命  

   

  通年集中 その他 その他  

あらゆる生命現象は、階層的な生体構造中においてタンパク質、DNA、RNA、脂質、糖などの様々な生体分子が動的に相互作用することで発現しています。生命現象を分子レベルで理解するために、構造生物学による生体高分子の構造情報、生化学や生物物理学的手法による機能およびダイナミクス解析、次世代シークエンス技術とバイオインフォーマティクスによる遺伝情報解析、先端的なイメージング手法によるin vivo観察などが複合的に使われます。本授業では現代の生命科学を推進する重要な研究手法の基礎と具体的な研究例を学びます。

Various biological phenomena are expressed as the results of dynamic interactions of biomolecules such as proteins, DNA, RNA, lipids and sugars in multilevel structures of living systems. To understand these phenomena at the molecular level, various technologies and methodologies are used including the structural analyses of biopolymers, the biochemical and biophysical analyses of protein functions and dynamics, the genetic information analyses using bioinformatics and next generation sequencing, and the in vivo observations based on the advanced imaging techniques. In this seminar, students study basics and applications of the important research methods that propel the current molecular life sciences.

  基礎生物化学 / Basic Biological Chemistry  

  梅津 光央, 高橋 征司  

  工  

   

   

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

  化学・バイオ工学演習Ｂ / Exercises B  

  中澤 光  

  工  

   

   

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

関連する応用化学・有機化学・バイオ工学の講義より得られた知識を各種の問題に応用することにより、多面的かつ有機的に理解を深める。

２．概要

有機化学および生物工学関連の講義により得られた知識をもとに、有機分子、生体分子の構造決定・機能解析に用いられる方法論の基礎的な考え方、応用について演習する。界面化学および材料物性化学の講義により得られた知識をもとに、無機化学関連の構造化学、物性評価の問題の演習をする。

３．達成目標等

化学系研究で必須の、各種測定機器より得られる化合物・生体分子に関するスペクトルを解釈して、分子構造・機能に関する情報を得ることができる。無機化学の基本的な考え方を理解し、応用することができる。

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)

1. Purpose

By solving exercises in applied chemistry, organic chemistry, and biotechnology, students gain a further understanding of the knowledge obtained from related lectures.

2. Overview

Based on the knowledge obtained through lectures related to organic chemistry and biotechnology, students practice fundamental concepts and applications of methodologies for structure determination and functional analysis of organic molecules and biomolecules. Based on the knowledge obtained through lectures related to surface chemistry and material physical chemistry, students practice inorganic chemistry-related structural chemistry and physical property evaluation problems.

3. Learning Goals

Students will interpret spectra of compounds and biomolecules obtained from various measuring instruments, which are essential in chemical research, and obtain information on molecular structures and functions. Students will understand the basic concepts of inorganic chemistry and apply it.

  生命情報システム科学  

  木下 賢吾, 西 羽美, 小島 要, 安澤 隼人, 張 琳, 浜端 朋子  

  システム情報科学専攻、人間社会情報科学専攻、応用情報科学専攻  

  後期  

  後期 金曜日 3講時  

生命情報の流れのセントラルドグマ（DNA→RNA→タンパク質）に沿って、配列情報であるゲノム情報から実際の機能の担い手であるタンパク質へと、生命情報がデジタル（文字列情報）からアナログ（タンパク質立体構造情報）へと伝わっていく過程について順を追って解説して行く。遺伝子レベルでは、遺伝子構造とプロモーター解析を通じて文字列情報の解析手法について解説し、RNA レベルでは遺伝子の発現量情報解析を通じて数値データの解析を説明する。また、タンパク質レベルでは機能発現に重要な立体構造データ（３次元構造データ）の扱いについて解説する。アルゴリズムそのものよりは、生命情報の理解と言う応用面において情報科学が果たす役割に重点を置いて解説する。

  構造化学  

  中林 孝和, 田原 進也  

  薬  

  4セメスター  

  後期 金曜日 2講時 薬学部大講義室  

生体分子の構造形成において重要な役割を果たす分子間相互作用について学ぶ。さらに、生体分子の構造、細胞の状態解析のための主要な手法である電子吸収・蛍光・赤外吸収・ラマン散乱・円偏光二色性・ESR・NMR・X線回折について、それらの原理を学び、生体分子の構造および細胞内状態の解析などへの応用を理解する。本科目は１年次に開講される「物理化学１」および全学教育科目「化学A」の内容を踏まえて行われる。

This course provides students with basic knowledge of intermolecular interactions forming structures of biomolecules and the principles and concepts of a variety of spectroscopic methods for measuring biomolecular structures. The spectroscopic methods treated are X-ray diffraction, UV-Vis absorption, fluorescence, circular dichroism, IR, Raman, NMR, and ESR. Students are recommended to have finished "Physical Chemistry 1" and "Chemistry-A" before taking this course.

  分子生物工学 / Molecular Biological Engineering  

  梅津 光央, 中澤 光  

  工  

   

   

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。

タンパク質を中心に基礎的な研究手法の紹介とそれらの化学構造と機能について解説する。また、DNA組換え技術に基づくバイオテクノジーの応用例と最近の話題についても講義する。

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")

Overview of the fundamental studies, and structure and function of proteins and nucleic acids. This class also includes application studies and current topics of biotechnology based on DNA recombinant technology.

  病態分子解析学  

  村山 和隆  

  医工  

   

  後期 水曜日 4講時 未設定  

生体分子(タンパク質、核酸、脂質、糖など)の解析には高度な分析技術が応用されている。それらの原理を説明するとともに、どのような分子に対しどのような分析技術が使われうるのかを解説する。そして生体分子の解析が疾患のメカニズムの解明や診断においてどのように使われうるのかを議論する。

  生物工学概論 /  

  坂巻 隆史, 魚住 信之, 梅津 光央, 久保田 健吾, 佐野 大輔, 珠玖 仁, 田中 真美, 鳥谷部 祥一, 中山 亨, 西村 修, 山本 雅哉, 李 玉友  

  工  

   

   

授業の目標

・生物学を構成する基本的な分野への全般的認識を得る．

・自然と生態系のつながりについて全般的認識を得る．

・工学との関わり方について概略を説明できる．

授業の概要

生物学を構成する基本的な事項、生体を作る分子，生体膜、細胞のはたらき，代謝、免疫、生殖・発生・分化、遺伝子発現、多様性と進化、生態系等について、人間社会・技術とのつながりを含めて概説する.．

達成方法

講義と小テスト・レポートによる．

Objectives:

To understand the outlines and basics of component fields of biology, structures of ecosystems, and their linkages with engineering

Lecture summary:

The following topics are lectured: basic components of biology, biomolecules, biomembrane, roles of cell, metabolisms, immune, reproduction/development/differentiation, gene expression, diversity and evolution, ecosystem and their linkages with human society and engineering.

Methods:

Lectures and quizzes

  基礎生化学  

  村山 和隆  

  医工  

   

  前期 水曜日 3講時 未設定 / 前期 水曜日 4講時 未設定  

生体を構成しているタンパク質、核酸、脂質、糖質などについて、分子レベルでの構造とそのはたらきについて理解することを目指す。講義では分子機構の理解に必要な基礎的な有機化学や分析化学について解説するとともに、生体分子の機能を化学の視点から議論する。生物の物質的基盤について理解を深め、その成り立ちと変化について学ぶ。