生体超分子構造解析学

Analysis of Biosupramolecular Structure

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生命科学専攻・生体物質構造解析学・選択科目

理学研究科

1年

HSSML5MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

村本 和優

理学研究科

日本語

目標9

随時・研究2期棟S206号室

muramoto@sci.u-hyogo.ac.jp

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1◎／6〇

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【講義目的】生体超分子の構造と機能に関する研究、および構造解析法の現状について理解する。
【到達目標】生体超分子の構造を表現し、機能を説明する。タンパク質複合体の構造解析法、およびタンパク質構造の特徴を挙げる。

サブタイトル：　エネルギー変換系膜タンパク質複合体構造解析
キーワード：　呼吸鎖タンパク質複合体構造、X線結晶解析、構造機能相関

【講義内容】生体超分子としてのエネルギー変換系膜タンパク質複合体の構造例とそれらの機能、構造解析法（おもにX線結晶解析）、およびタンパク質構造の特徴について解説する。
【授業計画】
1.　エネルギー変換系の膜タンパク質複合体
2.　タンパク質の発現、精製、結晶化法
3.　構造解析法（光学顕微鏡、電子顕微鏡、X線結晶解析）
4.　X線結晶解析（回折、波の干渉）
5.　X線結晶解析（X線回折、構造因子）
6.　X線結晶解析（結晶の構造因子）
7.　X線結晶解析（位相の決定、電子密度、構造精密化）
8.　低温電子顕微鏡単粒子解析
9.　構造の特徴（分子表面、静電的相互作用、pKa解析）
10.　構造の特徴（水素結合、金属原子、溶媒と脂質分子、構造変化）
11.　生体超分子システム（ATP合成系）
12.　生体超分子システム（細菌運動系）
13.　生体超分子の構造と機能（ポンプ、能動輸送体、チャネル、トランスポーター）
14.　構造データベース（Protein Data Bank）の利用と作図
15.　まとめ
＊講義ではパソコンを使用
＊課題およびレポート作成には生成系AI の利用不可

授業時に配布されるプリント
プリント内容の板書および大画面表示
関連Webサイトの大画面表示

“Bioenergetics 4” D. G. Nicholls and S. J. Ferguson (Academic Press)
“Introduction to Protein Structure 2nd ed." C. Branden & J.Tooze (Garland Science)
「タンパク質の構造入門　第2版」C. Branden & J. Tooze (Newton Press)
“Principles of Protein X-ray Crystallography 3rd ed." J. Drenth (Springer)
「タンパク質のX線結晶解析法　第2版」J. Drenth (シュプリンガー・ジャパン)
「生体高分子結晶のX線構造解析」竹中章郎他（丸善出版）
「クライオ電子顕微鏡ハンドブック」難波啓一他（NTS）

【事前学習】各回の授業計画と関連する参考⽂献中の内容を予習する。（20h）
【事後学習】各回の授業内容を復習し、指⽰された課題に取り組む。（40h）

採⽤しない

【成績評価の基準】
（1）成績は100 点満点とし、60 点以上をもって合格とする。
（2）合格者には所定の単位を与える。
（3）合格者の成績は、講義目的・到達目標に記載する能⼒の到達度に基づき、S(90点以上), Ａ(80点以上), B(70点以上), C(60点以上)の評語をもって表す。
【成績評価の⽅法】
課題（レポート、作品）の結果（60%）、および受講態度（40%）を基準として総合的に評価する。

課題（作品）については、後⽇の授業においてコメントする。
課題（レポート）については、ユニバーサルパスポート上においてコメントする。

該当しない