Syllabus data

Teacher name ： 清水　伸隆
Course Title
Synchrotron Radiation and StructuralBiology
Course Title in English
Synchrotron Radiation and StructuralBiology
Course Type
-
生命科学専攻・生体物質構造解析学・選択科目
Eligible Students
Graduate School of Science
Target Grade
1Year
Course Numbering Code
HSSML5MCA1
Credits
2.00Credits
The course numbering code represents the faculty managing the subject, the department of the target students, and the education category (liberal arts / specialized course). For detailed information, please download the separate manual from the upper right 'question mark'.
Type of Class
講義 (Lecture)
Eligible Year/Semester
Spring semester 2026
(Spring semester)
Instructor
清水　伸隆
Affiliation
非常勤講師
Language of Instruction
Japanese
Related SDGs
9
Office Hours and Location
授業終了後15分・講義室
Contact
nobutaka.shimizu.uj@riken.jp

Corresponding Diploma Policy
A double circle indicates the most relevant DP number and a circle indicates the associated DP.
Corresponding Undergraduate School DP
ー
Corresponding Graduate School DP
1◎／6〇
Corresponding University-Wide DP
N/a
Academic Goals of Teacher Training Course
ー

Course Objectives and Learning Outcome
【講義目的】
現代の生命科学研究および創薬研究において中核的な役割を果たす放射光を活用した構造生物学（放射光構造生物学）について、放射光の基礎原理からビームライン利用技術、タンパク質X線結晶構造解析や小角X線散乱をはじめとする構造解析手法とその最新展開を体系的に解説する。さらに、クライオ電子顕微鏡や情報科学的解析、AIによる構造予測手法などを相補的に活用する相関構造解析の考え方にも触れ、放射光構造生物学を基盤とした最先端の研究動向とその応用展開を理解することを目的とする。

【到達目標】
・放射光を活用した構造生物学の位置づけを述べ、代表的な構造解析手法の原理と特徴を説明できる。
・複数の構造解析関連手法を比較・関係づけ、大学院での自身の研究に構造生物学的な視点を応用できる。
Subtitle and Keywords of the Class
キーワード：X線結晶構造解析、小角X線散乱、クライオ電子顕微鏡、相関構造解析
Course Overview and Schedule
【講義内容】
タンパク質などの生体高分子の立体構造は、生命機能の理解や創薬研究に不可欠である。放射光は、タンパク質X線結晶構造解析をはじめとする構造生物学研究を支える中核的な研究基盤として広く活用されてきた。本講義では、放射光構造生物学を支える放射光の基礎原理やビームライン利用技術、タンパク質結晶構造解析の基礎と実際を解説し、創薬研究や微小結晶解析、放射線損傷とその克服に向けた研究など、過去から近年に至る研究動向を紹介する。あわせて、クライオ電子顕微鏡や小角X線溶液散乱を用いた相関構造解析、構造ダイナミクス研究など、放射光構造生物学の将来展開と課題についても実例を交えて解説する。
 
【授業計画】授業は集中講義として開講
１．放射光構造生物学とは（放射光の原理、構造生物学について）
２．放射光タンパク質結晶学（タンパク質結晶構造解析、放射光ビームラインの構成、タンパク質結晶構造解析用ビームライン）
３．放射光構造生物学の現状１（創薬における構造解析、微小結晶構造解析）
４．放射光構造生物学の現状２（高輝度放射光による放射線損傷、放射線損傷の克服に向けた研究）
５．放射光構造生物学における相補的解析手法（小角X線溶液散乱を活用した相関構造解析）
６．放射光構造生物学の課題と将来（構造ダイナミクス研究、相関構造解析の発展と生命機能理解への展開）

※パソコンの利用：配布した講義資料の閲覧に毎回使用。

In-person/Remote Classification
In-person
Implementation Method and Remote Credit Limit Application
・対面授業のみ。
・遠隔授業単位上限の適用を受けない。
Uses of Generative AI
Fully permitted
Precautions for using Generative AI
生成ＡＩの利用にあたっては『本学の教育における生成ＡＩの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。この授業においては、授業内、予習復習、レポート等を含む成果物作成等において生成ＡＩの利用を全面的に許可しており、生成ＡＩの利用について制限を設けないが、生成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ならない。生成ＡＩの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。使用した場合にその旨をレポート等に記載するかどうか等については、担当教員の指示に従うこと。
Textbook
講義毎に資料をユニバーサルパスポートから配布する。
References
○放射光

改訂版 放射光ビームライン光学技術入門　はじめて放射光を使う利用者のために　日本放射光学会（2019）


○結晶構造解析

Principles of Protein X-Ray Crystallography, 3rd Edition, Jan Drenth (2006) Springer

Biomolecular Crystallography: Principles, Practice, and Application to Structural Biology, Bernhard Rupp (2009) Garland Science

○小角X線散乱
Biological Small Angle Scattering: Theory and Practice, Eaton E. Lattman, Thomas D. Grant and Edward H. Snell, (2018) Oxford University Press
Structure Analysis by Small-Angle X-ray and Neutron Scattering, L. A. Feigin and D. I. Svergun, (2013) Springer








Contents and Estimated Time for Pre- and Post- Learning (Preparation and Review)
授業開始前には事前配布の講義資料を予習しておくこと。（30ｈ）
講義終了後は疑問点等の確認を事後学習として行い、必要に応じて担当教官に確認すること。（30ｈ）
Contents of Active Learning
実施しない
Grading Criteria and Methods
【成績評価の基準】
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)による成績評価の上、単位を付与する。
【成績評価の方法】
レポートを基準として、総合的に評価する。
How to Disclose Assignments and Exam Results
レポートは、それぞれにコメントを付して返す。
Precautions and Requirements for Course Registration
講義毎に配布した資料をもとに、十分な予習・復習をして講義に出席すること。


Practical Education
該当しない
Remarks
In cases where any differences arise between the English version and the original Japanese version, the Japanese version shall prevail as the official authoritative version.