生体情報分子生化学

Biochemistry of Biological Signaling Molecules

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理学研究科

理学研究科

1年

HSSML5MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2025年度後期

(Fall semester)

國枝　武和

理学研究科

日本語

目標9

随時・研究棟520室

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1◎／6〇

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目標１:磨き続ける力

【講義目的】
生命は地球上の様々な環境に適応することで生息域を広げ、多くの種に分岐放散してきた。中には、ほとんどの生命が生息できないと思われる厳しい物理化学環境（極限環境）にも適応したものも見られ、極限環境生物と総称される。こうした生物が進化の過程で身につけた分子メカニズムの理解は、生理学的にも進化生物学的にも興味深いとともに、将来的に新たなストレス抵抗性の獲得や産業応用にもつながることが期待される。本講義では、主に極限環境に着目しつつ様々な環境ストレスへの適応機構について近年理解が進みつつある分子機構にポイントをおいて解説するとともに、関連する物理現象である相分離・相転移についてもそれらの解析手法とともに、実際の実験例や論文のデータを読み取りながら論究する。

【到達目標】
様々なストレスへの適応を可能にする分子機構、および天然変性タンパク質による相分離や相転移について理解し、関連する専門の英語論文を読解できるようになること、関連する実験データを考察し議論できるようになることを到達目標とする。

サブタイトル：様々な環境ストレスへの適応を支える分子メカニズム
キーワード：極限環境、レジリエンス、耐性、放射線、乾燥、天然変性タンパク質、相分離、相転移

【講義内容】
次世代シーケンサーやゲノム編集など近年の生物学における技術革新によりこれまで未踏査であった様々な生物の特性についても分子的な理解が進みつつある。本講義では、様々な生物が独自に発達させた多様かつ極限的なストレス適応に着目しそれを支える分子実体とメカニズムについて解説する。また、環境ストレス適応や応答に関わることが明らかになってきた天然変性タンパク質や相分離・相転移といったタンパク質科学や生物物理学的に比較的新しい分野についても紹介するとともに、関連論文の読解・プレゼンテーション・討論力の育成を図る。

【授業計画】
下記に示す極限環境適応を支える分子機構を論文にて報告された実験データを紹介しながら講義する。さらに、互いに関連する最近の論文を読み通し、適宜プレゼンテーションを行い、読解力、発表能力、討論する能力を培う。
１、様々な環境適応
２、化学ストレスへの適応（極限環境適応-1）
３、物理ストレスへの適応（極限環境適応-2）
４、放射線への適応（極限環境適応-3）
５、アンフィンセンのドグマと天然変性タンパク質
６、環境ストレス応答と相分離
７、相分離を支える分子機構
８、相分離のもたらす役割
９、ガラス転移・ゲル転移
１０、相分離・相転移の解析手法
１１−１５、 関連する論文のプレゼンテーションとディスカッション（パソコンを利用する）

＊生成系AI の利用について
生成系AI の利用については教員の指示に従うこと。生成系AI による出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。生成系AI による出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

講義プリントを準備する。

講義プリント等にて適宜、紹介する。

【予習】授業に際して指示するテキストによる事前学習（30ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにプリント教材を読み直し、参考文献にて再確認（30ｈ）

講義に関連する論文を読んで内容と主張をプレゼンテーションし、その新規性や重要性、今後の課題や展望について参加者で議論する。

【成績評価の基準】
極限環境適応を支える分子機構の原理を説明することができ、関連する論文を読破し論理的考察やプレゼンテーションができるなどを総合して、S（90点以上）、A（80点以上）、Ｂ（70点以上）、C（60点以上）による成績評価の上、単位を与える。

【成績評価の方法】
主体的に講義に取り組む態度（プレゼンテーション・ディスカッションを含む）を総合して評価する。

授業評価アンケートの教員コメント欄にコメントをあわせて記載する。

該当しない